Гранулы катализатора распределение концентраций

Рис. Х1У-10. Распределение концентрации внутри шаровой гранулы катализатора.

Степень использования внутренней поверхности катализатора Г], распределение концентрации по глубине гранулы у и скорость процесса во внутридиффузионной области определяются безразмерным параметром Тиле [c.451]

Внешняя диффузия и перенос внутрь гранулы (внутренняя диффузия) могут влиять либо в отдельности, либо одновременно, уменьшая при этом наблюдаемую скорость химической реакции на поверхности катализатора. Диаграмма на рис. 3.2 схематически показывает влияние различных сопротивлений мас-сопереносу на распределение концентраций исходного реагента в различных точках снаружи и внутри таблетки катализатора. Если катализатор высокоактивен, то концентрация реагента может падать практически до нуля в некоторой точке внутри гранулы. [c.41]

Независимо от типа катализаторов первичным актом химического превращения, протекающего на их поверхности, является адсорбция реагентов, поэтому активность гранулы катализатора зависит не только от химического состава активных компонентов, но и от структуры кристаллической решетки, конфигурации и размера пор и их распределения. Существенное значение имеют также эффекты, связанные с транспортом массы и тепла необходимо учитывать влияние возникающих градиентов концентраций и температур. Таким образом, необходимо детальное изучение адсорбционных процессов, сопутствующих химическим реакциям. [c.21]

Описанные способы нанесения платины позволяют изменить глубину проникновения платины в объем гранулы от десятой доли миллиметра до нескольких миллиметров. Тем самым регулируется толщина периферийного слоя, содержащего платину, и концентрация платины в нем, а также активность, селективность и стабильность катализатора в различных реакциях. В реакциях гидрирования бензола и изомеризации н-гексана активность этих типов катализаторов значительно возрастала при равномерном распределении платины на грануле оксида алюминия, одновременно возрастала и дисперсность платины [76]. [c.53]

Например для катализатора ШАП-5 при отношении пар сырье, равном 2 кг/кг и Р = 4,0 МПа, получено распределение концентрации гептана по радиусу гранулы диаметром 5 мм, представленное на рис. [c.81]

Концентрация активного компонента в таких катализаторах обычно уменьшается к центру гранулы. Степень однородности зерна катализатора зависит от адсорбционных свойств носителя и способа пропитки. Так, пропитка из спиртовых растворов может дать существенно иное распределение концентраций, чем пропитка из водных растворов. [c.34]

Различают два предельных случая распределения яда на грануле катализатора. В первом из них яд равномерно распределяется по грануле в течение всего времени работы катализатора. Этот случай может реализоваться, если яд плохо адсорбируется и концентрация его в сырье настолько велика, что быстро достигается установившаяся концентрация яда на поверхности. Отравление протекает по такому же типу и в том случае, когда яд образуется в ходе реакции при коэффициенте эффективности, близком к единице. Примером является образование кокса па катализаторе крекинга при т] -> 1,0. [c.203]

При 1 перепад температуры внутри гранулы будет незначительным, и катализатор можно рассматривать как изотермический. В этом случае распределение концентрации ключевого компонента внутри гранулы будет определяться решением уравнения (18.4.6.14) с соответствующими граничными условиями. Общее решение уравнения (18.4.6.14) может быть получено только для мономолекулярной реакции. Если концентрацию на внешней гюверхности гранулы при г = 1 определить условием с = 1, то решение уравнения (18.4.6.14) будет определяться соотношениями [c.571]

Чтобы исследовать распределение кокса по глубине гранулы, автор раб оты [6,9] использовал методику послойного определения концентрации кокса. Вначале нанесенный кобальт-молибденовый катализатор был дезактивирован в среде продуктов ожижения угля. Затем сферическую гранулу катализатора подвергали диффузионно контролируемой регенерации в атмосфере кислорода с измерением количества выделившегося диоксида углерода. Через некоторое время выжигание кокса прекращали, гранулу разрезали и измеряли радиус внутренней сферы, сохранившей кокс. Эти измерения повторяли на других гранулах при больших временах регенерации. В результате было получено распределение концентрации углерода по радиусу гранулы, которое показало, что количество кокса больше на внешних частях гранулы. Это указывает на реализацию параллельного механизма коксоотложений. [c.117]

Решая это уравнение, находим распределение безразмерной концентрации компонента В в грануле катализатора [c.82]

Большинство катализаторов представляют собой отдельные гранулы (частицы) с очень пористой структурой. Геометрическая поверхность гранул образует внешнюю поверхность, а поверхность пор — внутреннюю. Последняя во много раз превышает внешнюю поверхность. Для того чтобы исходные вещества могли адсорбироваться и реагировать между собой, они из объема газовой или жидкой фазы должны продиффундировать к внешней поверхности гранулы, а затем по порам гранулы к внутренней поверхности катализатора. В первом случае говорят о внешней, а во втором о внутренней диффузии реагирующих веществ. При этом диффузия в поры сопровождается химической реакцией на стенках пор. Поэтому концентрация реагирующих веществ в порах по мере удаления от внешней поверхности гранулы будет уменьшаться. Распределение концентрации реагирующего вещества в каталитической системе представлено на рис. 10.1. [c.215]

В некоторых случаях, когда катализаторы обладают дополнительными важными свойствами или катализаторная компания предлагает удобные способы доставки и платежа, вполне логично выбрать не самый дешевый катализатор. После того как катализатор выбран и произведен катализаторной компанией, очень важным является процесс проверки этого катализатора. Каждая нефтяная компания имеет свою систему проверки, оговоренную заранее в договоре о покупке. Она включает подтверждение свойств катализаторов или в своих лабораториях, или в лабораториях независимых компаний. Определяются размеры гранул, концентрация активных металлов, поверхность, объем и распределение пор. [c.264]

Если коэффициент эффективности при каталитической реакции 1 = 1 и катализатор однороден в отношении активности, то начальное распределение кокса по грануле будет равномерным. Если, далее, регенерация проводится при низкой температуре, то градиент концентрации кислорода по грануле пренебрежимо мал. В силу этого и при регенерации г -> 1 и равномерное распределение кокса сохраняется вплоть до завершения реакции окисления. [c.217]

Из уравнения (У.12) вытекают некоторые важные заключения, касающиеся регенерации при высоких температурах. Если в газовой фазе, окружающей гранулу, концентрация кислорода постоянна, то время, необходимое для достижения заданной глубины регенерации (например, 85%), прямо пропорционально начальному количеству кокса на катализаторе. Время, необходимое для удаления некоторой определенной доли углерода, увеличивается пропорционально квадрату радиуса гранулы и обратно пропорционально Последнее обстоятельство особенно важно, так как Дэф однородного алюмосиликатного катализатора может быть увеличен примерно в 10 раз путем введения тонкого порошка в исходные растворы перед получением гелей [374]. Этот прием позволяет получить катализатор с широким распределением пор, соответственно структуре пор введенного порошка. [c.224]

Условия приготовления катализаторной массы влияют на ее формуемость, а условия формования — на механическую прочность катализаторов, объем пор и распределение их по размерам [223, 224]. В табл. 37 приведены данные, иллюстрирующие влияние условий синтеза АКМ катализаторов на их физико-механические свойства [224]. Без пептизатора— НМОз — удельная прочность крупных гранул выше прочности мелких, и отмечается экстремальная зависимость прочности от общего содержания активных компонентов. Введение пептизатора в целом повышает прочность гранул. При снижении содержания СоО в присутствии НМОз прочность крупных гранул практически не изменяется, а прочность мелких гранул снижается. Сложная зависимость влияния порядка введения солей и их концентрации на кислотность массы, на прочность и насыпную плотность катализатора обусловлена, по-видимому, многообразием катионных и анионных форм молибдена, зависящим от концентрации и pH исходных водных растворов его солей. [c.99]

Рис. 5.15. Распределение концентрации газообразных реагентов внутри шаровой пористой гранулы катализатора по квазигомогенной модели для реакции А->В. Области протекания процесса а —внешнедиффузионная б —ввутридифф/зиснная в—кинетическая. 1 — Ламинарная пленка газа 2 —катализатор.

Здесь С/Со — распределение концентрации газа по грануле катализатора I — ток, генерируемый гранулой, и т — фактор эффективности, равный oтнouJeнию / к току, вычисленному в предположении отсутствия диффузионных потерь (С=Со), [c.107]

Диспропорционирование толуола проводили на бор-алюми-ниевых катализаторах, содержащих 10% (масс.) бора [6.10]. Данные по распределению кокса по грануле для двух разных температур приведены на рис. 6.1 (а). Известно, что концентрация исходного реагента А наибольшая на наружной части гранулы. Градиент этой концентрации по грануле тем выше, чем больше величина модуля Тиле Ф. При больших Ф слой кокса может иметь четкую границу с незакоксованной внутренней частью гранулы, а при малых Ф, т. е. при отсутствии влияния внутренней диффузии, коксообразование по глубине гранулы катализатора должно быть равномерным. В зтих опытах изменение величины модуля Тиле достигали повышением температуры. Так, при 440 °С модуль Тиле был мал и наблюдаемое распределение кокса оказалось близким к равномерному. При 550 °С, наоборот, имеет место сильное диффузионное торможение и в грануле явно выражена граница между наружной закоксованной и внутренней недезактивированной зонами. [c.118]

Система уравнений, описывающая распределение концентраций двух веществ и температуры, может быть упрощена с помощью соотношения Пратера, которое связывает между собой концентрацию и температуру внутри гранулы катализатора в [c.125]

Кажется весьма вероятным, что соотношенче количеств, платины на внешней и внутренней поверхности цеолита должно в значительной мере определяться способом нанесения платины, при этом есть основания полагать, что доля платины на внешней поверхности существенно больше в случае пропиточных катализаторов по сравнению с ионообменными. Это вытекает из самого метода нанесения платины пропиткой. Поскольку платинохлористоводородная кислота практически не адсорбируется цеолитом, ее отложение на носителе происходит при упаривании суспензии цеолита в растворе Н2Р1С1б. Естественно, что такой способ нанесения платины приводит к неравномерному распределению платиносодержащего соединения по грануле носителя и концентрации его на внешней поверхности. При введении металла ионным обменом катионы платины распределяются первоначально по одному в строго определенных ионообменных местах цеолита, что обеспечивает более глубокое проникновение ионов платины в гранулу цеолита. Различия в первоначальном распределении платины в ионообменных и пропиточных катализаторах должны проявляться и в восстановленных образцах, если в результате восстановления не вся платина выходит на внешнюю поверхность цеолита. [c.112]

Активный компонент (АК) должен быть распределен таким образом, чтобы свести до минимума сопротивления, возникающие при диффузии реагентов внутрь гранулы и продуктов реакции на ее поверхность. При возникновении диффузионных осложнений различия в константах равновесия реакций взаимодействия ацетиленовых н олефиновых углеводородов с Ь Р(1т перестают играть существенную роль, что приводит к снижению селективности процесса. Оптимальными катализаторами в этом случае являются контакты с поверхностным корочковым распределением активного компонента [41]. Применение короч-ковых катализаторов позволяет более эффективно использовать дорогостоящий палладий, так как в катализаторах этого типа поверхностная концентрация АК существенно выше, чем у контактов с равномерным распределением АК (при одинаковом общем содержании Р(1). Это обстоятельство, как правило, позволяет существенно снизить расход палладия в корочковых катализаторах по сравнению с контактами обычного типа. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология