Внутренне-диффузионная и переходные области

В зависимости от режима процесса, качества сырья и степени дисперсности катализатора роль диффузионных и адсорбционных процессов может быть больше или меньше. Так, установлено, что при нормальном режиме реактора каталитического крекипга с кипящим слоем порошкообразного катализатора при температурах от 480 до 535° С решающее значение имеют адсорбция и химические реакции на поверхности катализатора . При крекинге на крупно-гранулированном катализаторе скорость реакции тормозится диффузией молекул сырья к внутренней поверхности катализатора. Г. М. Панченковым и Ю. М. Жоровым было показано, что каталитический крекинг легких газойлей при размере зерен катализатора 3—Ъ мм и температурном интервале 450—500° С протекает в области переходной между внутренней кинетической и внутренней диффузионной . Крекинг тяжелых газойлей при температурах выше 460° С происходит вблизи внешней диффузионной области, т. е. скорость распада здесь мало зависит от активности и величины внутренней поверхности катализатора и определяется скоростью подвода молекул сырья к внешней его поверхности. [c.153]

Можно полагать, что в диффузионной области тКф р) для зерен различной формы будут совпадать. Точные расчеты подтвердили это -на рис. 4.30 показано совпадение для процесса, протекающего в зерне катализатора в форме пластинки и щара в диффузионном (ф р > 3) и кинетическом (ф ,р < 0,5) режимах. В переходной области //эти зависимости и т] р, естественно, различаются, но не более, чем на 10%. Расчеты показали, что значение степеней использования внутренней поверхности зерен катализатора других форм практически не отличаются от рассмотренных выще. Таким образом, используя приведенный параметр ф р, по формуле (4.68) можно с достаточной точностью рассчитать степень использования внутренней поверхности зерна катализатора любой формы. [c.144]

Из анализа приведенных графиков следует, что выжиг кокса при температурах от 500 до 550° протекает в переходной области. Здесь после выгорания периферийных слоев углистых отложений на внешней поверхности зерен катализатора регенерация идет во внутренней диффузионной области, которая с углублением выжига переходит в кинематическую область. [c.176]

Окисление кокса на катализаторе в зависимости от условий выжига может протекать в диффузионной, переходной или кинетической областях. При достаточно высоких температурах и повышенных расходах воздуха после выгорания периферийных слоев углистых отложений регенерация идет преимущественно во внутренней диффузионной области. [c.145]

При объемной скорости воздуха 1500 объем/объем час катализатора окисление кокса протекает в основном по следуюш,ему механизму при температурах до 500° в кинетической области, в интервале температур от 500 до 550° в переходной области и выше 550° во внутренней диффузионной области. [c.179]

В области, переходной между внешней диффузионной и внутренней диффузионной, поле концентраций и скорость суммарного процесса могут быть получены посредством решения уравнения (II, 71). Для простейшего случая мономолекулярной реакции это было сделано выше. Соответствующие формулы для области, переходной между внутренней диффузионной и внутренней кинетической, могут быть получены посредством решения уравнения [c.97]

В зависимости от характера и режима диффузии различают внешне-диффузионную и внутренне-диффузионную области, а также внешнюю, внутреннюю и внешне-кинетическую переходные области, которые охарактеризованы дальше. Протекание реакции в той или иной области определяется характеристиками реакционной смеси, катализатора и всей реакционной системы в целом. [c.389]

Некоторые из этих признаков характерны и для других областей протекания реакции — внутренне-диффузионной и переходных (см. дальше). [c.402]

Внутренне-диффузионная и переходные области [c.405]

Перед дальнейшим обсуждением влияния внутренне-диффузионных факторов остановимся на вопросе о переходных областях. [c.414]

Внутренняя переходная область характеризует режим протекания реакции, переходный от кинетического к внутренне-диффузионному. Вместо условий (Х.65) и (Х.67) внутренняя переходная область характеризуется условием [c.414]

Таким образом, для реакции I порядка протекание ее во внутренней переходной области приводит к снижению скорости и изменению смысла константы скорости. Осуществление пред льных случаев, т. е. областей кинетической или внутренне-диффузионной, зависит от значений параметра [c.414]

Если соотношение (Х.ЮЗ) близко к единице, то диффузионное торможение составляет 7% [757], т. е. наблюдаемая во внутренней переходной области скорость реакции выразится той же зависимостью, что и в кинетической области, но будет идти медленнее на 7%. [c.415]

Внешняя переходная область характеризует режим протекания реакции, переходный между внешней и внутренней диффузионными областями. [c.416]

Влияние внутренне-диффузионной и переходных областей на условия протекания реакции [c.417]

Во внешней переходной области величина Е также должна изменяться в зависимости от относительного влияния внешних и внутренних диффузионных факторов. Эти изменения должны быть в пределах [834] [c.417]

Зависимость скорости процесса во внутренне-диффузионной и переходных областях от различных факторов [c.420]

При протекании реакции во внутренне-диффузионной и переходных областях скорости процесса и роль диффузионного торможения могут изменяться в зависимости от следующих факторов. [c.420]

Изменение размеров гранул катализатора. Уменьшение размеров гранул ведет к возрастанию скорости процесса вследствие увеличения доли работающей поверхности (рис. 21). Как видно из рисунка, дробление гранул должно в конце концов привести к тому, что вся внутренняя поверхность окажется эффективной. Этот фактор — общий для всех диффузионных и переходных областей и не имеет значения для кинетической области. [c.421]

Изменение температуры. С повышением температуры возможность влияния диффузионных факторов усиливается. Если в данном температурном интервале процесс протекает в кинетической области, то при повышении температуры могут реализоваться внутренняя переходная область, затем внутренняя диффузионная, внешняя переходная и внешняя диффузионная области [834]. [c.421]

Критерии протекания реакции во внутренне-диффузионной и переходных областях [c.421]

При проведении реакций в лабораторных условиях протекание их во внутренне-диффузионной или переходных областях вполне вероятно. Так, изучая реакции гидрирования этилена на скелетных никелевых катализаторах Г.-М. Шваб и Г. Цорн [872] нашли, что в некотором температурном интервале температурный коэффициент реакции очень мал, что они объяснили протеканием реакции во внутренне-диффузионной области . [c.429]

Изучая дегидратацию этанола на окиси алюминия, В. П. Прокофьева, А. Я. Розовский и В. В. Щекин [874] также показали, что реакция протекает во внутренне-диффузионной (/ 0,2) и внутренней переходной (/ — 0,7—0,8) областях переход из одной области в другую достигался изменением размеров гранул катализатора и его активности. [c.429]

Реакция гидрирования циклогексена на скелетном никелевом катализаторе в жидкой фазе также может протекать во внутренней переходной области (/ —0,25), как показано в нашей работе [868]. На платиновом катализаторе, нанесенном на окись алюминия, эта реакция может протекать во внутренней диффузионной области [893]. [c.429]

Реакция крекинга кумола на алюмосиликатных катализаторах в зависимости от пористости и размеров гранул осуществляется в разных областях. К. В. Топчиева с сотрудниками [878] показала, что при среднем радиусе пор катализатора, меньшем 22 А, реакция протекает во внутренне-диффузионном режиме при температурах 400—500° С и в кинетическом режиме при более низких температурах и внутренняя переходная область при температуре выше 450° С. При г = 80 А [c.429]

В процессе синтеза метанола и условиях атмосферного давления при изменении температуры также осуществляются кинетическая, внутренняя переходная и внутренне-диффузионная области [735]. [c.430]

При проведении процесса во внутренне-диффузионной или переходной областях характер констант и функций в уравнении (Х1.63) изменяется. Однако если известна соответствующая кинетическая зависимость, то уравнение, аналогичное (Х1.63), окажется полезным. При этом следует иметь в виду, что изменение температуры в пределах переходной области может вести к изменению функции / (т. е. характер." кинетической зависимости) вследствие приближения к внутренне-диф-фузионной или кинетической областям. Если же процесс протекает во внешне-диффузионной или внешней переходной области, то соотношения (Х1.61) —(XI.63) неприменимы. [c.445]

При регенерации промышленного шарикового аморфного алюмосиликатного катализатора [125, 126] процесс протекает прн низких температурах в кинетической области, при средних температурах в переходной, а затем во внешней диффузионной области. Остаточный кокс (20—25% масс, от исходного содержания, равнога 2% масс, на катализатор) окисляется при высоких температурах, во внутренней диффузионной области (рис. 4.44). Причем, чем. меньше расход воздуха на регенерацию, тем при более низких температурах наблюдается переход реакции из кинетической области во внешнедиффузионную. Протекание регенерации при низких температурах в кинетической области подтверждается полученными значениями эффективной энергии активации окисления кокса, равной 144,9 кДж/моль. Близкие к этому значения были получены ранее для кинетической области окисления кокса [127, 128]. [c.151]

Естественно, что возможны также переходные области, например из внешней во внутреннюю диффузионную или из внутренней диффузионной к внутренней кинетической. [c.66]

В случае кинетической области г совпадает с действительной скоростью каталитической реакции. В случаях внутренней диффузионной, или внутренней переходной области, г представляет собой наблюдаемые скорости реакций, определяющиеся скоро тью диффузионной подачи внутрь гранулы. [c.438]

В случае массивных катализаторов это будет переходная область между внешне диффузионной и кинетической, а для пористых катализаторов — внешняя переходная область. В последнем случае, под Wr следует понимать функциональные зависимости, описывающие течение реакций во внутренней диффузионной области. [c.440]

Если функции представляют собой выражения для наблюдаемой скорости реакции, полученные экспериментально или теоретически, способом, изложенным в первом разделе, то решение задачи динамики при протекании реакций во внутренней диффузионной или внутренней переходной области осуществляется по изложенной выше схеме расчета. [c.441]

Формулы (II, 91а) или (II, 92а) позволяют по наблюденной в эксперименте зависимости выхода продукта от эффективного времени контакта сделать заключения о кинетике обратной реакции, а по его зависимости от температуры слоя — об энергии активации прямой реакции, если она тормозится продуктом. В цитированной работе рассмотрено также протекание реакции в области, переходной менаду кинетической и внутренней диффузионной. Важные результаты, относящиеся к этому кругу воиросов, были получены рядом авторов в более ранних работах [40—43]. [c.115]

Из всего изложенного следует, что условиями, благоприятными для осуществления внутренне-диффузионной или переходных областей являются повишение температуры, увеличение размеров гранул катализатора, уменьшение размеров пор, увеличение скорости потока. [c.421]

Реакция синтеза аммиака также может осуществляться со значительным внутренне-диффузионным торможением [523, 525]. На возможность влияния внутренней диффузии в- процессе синтеза аммиака указывалось и в более ранних исследованиях (насример, в [879—882]). Однако, как отмечено в работе [523], сделанные в них выводы могли быть обусловлены дефектами методики. При атмосферном давлении граница перехода из кинетической во внутреннюю переходную область отвечает размерам гранул железного катализатора около 0,3 мм, а при высоких давлениях 300 атм — около 4 мм [523, 757]. В промышленных условиях применяются гранулы несколько более крупных размеров, поэтому процесс протекает во внутренней переходной области [523, 525, 757]. [c.430]

Если процесс протекает в диффузионных или переходных областях, то уменьшение drp будет вести к увеличению скорости реакции при этом гидравлическое сопротивление и условия отвода тепла будут изменяться так же, как и в кинетической области. Однако возрастание гидравлического сопротивления в данном случае может в какой-то степени компенсироваться увеличением скорости процесса. Как отмечают Г. К- Боресков и В. С. Чесалова [851], сочетание этих факторов оказывается благоприятным, в частности, при проведении процесса во внутренней переходной области. [c.447]

Заметим, что кинетика может быть недиффузионной в отношении макропор, но диффузионной в отношении микропор. Подчеркнем, однако что такая смешанная картина охватывается в общем виде изложенным выше описанием переходной области между кинетической и внутренней диффузионной. Поэтому не возникает неизбежной необходимости в детальном описании явления с учетом статистики пор. [c.431]

Необходимо отметить, что в этой области кинетики, переходной между внутренней диффузионной и внутренней кинетической (эта область получила назвашю внутренней переходной области) зави-силюсти производительности от радиуса кусков г, эффективного коэффициента диффузии О и константы скорости к становятся более сложиыдш, так как величина С является функцией этих величин — с уменьшением г, увеличением О и уменьшением к [c.152]

Оптимальная величина зерен катализаторов обычно соответствует протеканию контактного процесса вблизи кинетической области, т.е. во внутренней переходной области, лежащей между кинетической и внутренней диффузионной областями, когда степень использования внутренней поверхности близка к единице. Однако следует учитывать, что для обеспечения равномерности проховде-ния газовой смеси через слой катализатора минимальный размер зерен не должен быть менее 3-4 мгл. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология