Справочник химика 21

Химия и химическая технология

ГЕТЕРОГЕННЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Кинетическая и диффузионная области гетерогенно-каталитического процесса [c.311]

Рис. VI.2. Стадии гетерогенно-каталитического процесса.

Рис. XII, 9. Кривая потенциальной энергии вдоль координаты реакции для гетерогенно-каталитического процесса.

В общ,ую процедуру принятия решений при оптимизации пористой структуры катализатора, рассмотренную в разд. 3.1, входит в качестве обязательного этапа составление математической модели гетерогенно-каталитического процесса на зерне катализатора и идентификация ее параметров. Эта модель должна отражать как геометрические характеристики структуры зерна, так и важнейшие особенности собственно физико-химических процессов, протекаюш,их в нем. Для наглядности представления последних удобно мысленно выделить фиксированную группу молекул исходных веществ, которая участвует в ряде последовательных физико-химических стадий суммарного контактного процесса на зерне катализатора 1) перенос исходных веществ из реакционной смеси к внешней поверхности частиц катализатора 2) перенос исходных веществ от внешней поверхности частиц катализатора к их внутренней поверхности 3) адсорбция исходных веществ на активных центрах катализатора 4) реакция между адсорбированными исходными веществами и перегруппировка адсорбционного слоя 5) десорбция продуктов реакции 6) перенос продуктов реакции от внутренней поверхности частиц катализатора к их внешней поверхности 7) перенос продуктов реакции от внешней поверхности катализатора в объем реакционной смеси. [c.149]

Если гетерогенный каталитический процесс крекинга [c.132]

В практике гетерогенных каталитических процессов активность катализаторов оценивается временем контакта и числом активности или производительностью катализатора [c.231]

Некоторые промышленные гетерогенные каталитические процессы [c.203]

Динамического и химического подобия обычно нельзя достигнуть одновременно например, если остается постоянным время реакции, то число Рейнольдса, в которое входит линейная или массовая скорость, изменяется. В гетерогенных каталитических процессах полное подобие может быть достигнуто при изменении размера частиц катализатора и его активности. Если теплопередача осуществляется теплопроводностью или конвекцией, размер частиц должен быть пропорционален диаметру сосуда, а активность катализатора должна меняться обратно пропорционально квадрату диаметра реактора оба условия очень тяжелы и обычно невыполнимы. Часто имеют значение только некоторые из факторов, влияющих на реакцию, так что существенным будет равенство только тех безразмерных комплексов, в которые они входят. Например, если скоростью диффузии определяется процесс в гетерогенном реакторе, то рассмотрение одного динамического подобия будет достаточным для выяснения условий моделирования. [c.341]

Моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов, 1976. [c.2]

Характерные черты гетерогенных каталитических процессов [c.296]

При промышленной реализации гетерогенно-каталитических процессов приходится регулировать скорости и направления химических реакций, механизм которых известен лишь в самых общих чертах, а катализаторами служат сложные твердые вещества, свойства которых до сих пор до конца не выяснены и в состав которых могут входить почти все элементы Периодической системы Менделеева. [c.9]

К настоящему времени накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал в области гетерогенного катализа. Приходится констатировать наличие большого числа теорий и подходов, по-разному объясняющих механизм протекания гетерогенно-каталитических процессов. Различные точки зрения на механизм поверхностных явлений, сопровождающих процессы гетерогенного катализа, порождают различные концепции и подходы при проектных расчетах и промышленной реализации процессов. В связи с этим возникает проблема структурной упорядоченности и освоения накопленных запасов информации в данной области знаний, разработки эффективных критериев сравнитель- [c.3]

Многоэтапная процедура разработки гетерогенно-каталитического процесса [c.18]

Гетерогенно-каталитический процесс как причинно-следственная система. Объект нашего исследования формализуется как сложная физико-химическая система (ФХС), под которой понимается многофазная, многокомпонентная, в общем случае неоднородная сплошная среда, распределенная в пространстве (в пределах рабочего объема аппарата) и переменная во времени, в каждой точке гомогенности которой и на границе раздела фаз имеет место перенос массы, импульса, энергии, момента импульса, заряда при наличии источников (стоков) этих субстанций [10]. [c.31]

Сложная иерархическая организация гетерогенно-каталитических систем затрудняет построение основ теории на строгих законах гетерогенного катализа, выраженных в количественной форме, поскольку обширные накопленные знания в литературе представлены преимущественно в описательной форме. Большой удельный вес информации описательного (качественного) характера о поведении гетерогенно-каталитических систем часто затрудняет строгую математическую постановку и решение задач исследования, моделирования, управления и оптимизации гетерогенно-каталитических процессов, что является существенным тормозом в решении как фундаментальных, так и прикладных задач гетерогенного катализа. [c.107]

Для гетерогенного катализа, протекающего на поверхности твердых катализаторов, имеют значение все формы г1дсорбции, однако решающая роль в гетерогенном катализе принадлежит хемосорбции все гетерогенные каталитические процессы начинаются с хемосорбции и заканчиваются практически хемодесорбцией. [c.87]

Реальные кинетические закономерности гетерогенного каталитического процесса определяются как истинной кинетикой реакции на активной поверхности, так и условиями массо— и тесглопереноса. Их изучение и составляет предмет макрокинетики, ил и так называемой диффузионной кинетики химических процес — сев. [c.96]

В промышленных условиях активность катализатора практически любого нефтехимического гетерогенно-каталитического процесса со временем уменьшается вследствие образования коксовых отложений на активной поверхности. Для восстановления основнь1х характеристик закоксованные катализаторы периодически подвергают окислительной регенерации. Окислительная регенерация закоксованных катализаторов представляет собой совокупность химических реакций, протекающих при взаимодействии кислорода с коксом и приводящих к его удалению с активной поверхности катализатора в виде газообразных продуктов окисления. Физико-химические закономерности этих реакций определяются количеством и способностью кокса к окислению, составом газовой фазы, температурой и свойствами поверхности, на которой происходит окисление. [c.68]

З) Гетерогенные каталитические процессы — в образовании акт йвного комплекса кроме исходных молекул принимает участие не входящее в стехиометрическое уравнение реакции вещество, находящееся с реагирующими молекулами в разных фазах. Активный комплекс, как правило, образуется на границе раздела фаз, являясь во многих случаях поверхностной системой хемосорбционного типа, [c.272]

Хотя в некоторых случаях активированная адсорбция и является одиой из стадий гетерогенного каталитического процесса, роль ее в процессе все-таки недостаточно ясна. Можно предполагать, что активированная адсорбция приводит к деформации адсорбированных молекул и тем самым повышает их реакционную способность. Кроме того, энергии диссоциации адсорбированных молекул оказываются меньше, чем энергия диссоциации мoJ[eкyл, находящихся в объеме. [c.311]

Известно, что гетерогенные каталитические процессы включают стадии переноса реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора, диффузию реагирующих веш,еств в порах катализатора и продуктов реакции в об- )атном направлении. Эффект каталитической роакции, выход полезного продукта и длительность службы катализатора зависят от скорости указанных стадий процесса, сопровождающих химическое превращение веществ [9, 101, а следовате.иьыо, от характера пористой структуры катализатора. [c.227]

Устойчивость реакторов с полным перемешиванием для гомогенных процессов являлась предметом изучения многих исследователей. Система в этом случае описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями первого порядка. В случае гетерогенных каталитических процессов задача сильно усложняется. Модель реактора с неподвижным слоем катализатора рассматривали Лин Шин-лин и Амундсон Анализировался адиабатический реактор, в котором отсутствует радиальный тепло- и массоперенос. Выло принято также, что тепло- и массоперенос в осевом направлении осушествляются только за счет вынужденной конвекции. Скорость потока считалась равномерной по всему сечению реактора, а влияние длины реактора и изменения температуры на скорость потока — пренебрежимо малыми. Тепло- и массообмен происходил на пористой поверхности зерен катализатора. Исследовалась необратимая реакция первого порядка типа А—-В. Более сложные реакции также могут быть рассмотрены с помошью этого метода без введения дополнительных параметров. Полученная система дифференциальных уравнений была решена методом характеристик. [c.262]

Подавляющее большинство процессов химической, нефтехимической и микробиологической промышленности осуществляется в присутствии катализаторов, причем многие из них основаны на принципах гетерогенного катализа. Отличительной особенностью гетерогенно-каталитических процессов является их исключительная сложность, обусловленная многомерностью и нелинейностью рассматриваемых объектов, распределенностью параметров в пространстве и неременностью во времени, наличием случайных некотролируемых возмущений, нарушениями структуры и характера протекания процесса, осложнениями, связанными с отравлением катализатора, множественностью стационарных состояний, температурной и концентрационной неустойчивостью и т. и. [c.3]

Монография ставит целью проанализировать всю совокупность проблем, связанных с созданием контактно-каталитических производств, и выработать определенную стратегию для решения этих проблем на основе глубокого проникновения во внутреннюю сущность процессов с привлечением современных приемов организации научного исследования, ориентированных на создание и активное использование разветвленных баз знаний в машинных системах искусственного интеллекта. С позиций системного анализа рассмотрена вся совокупность проблем, связанных с расчетом, проектированием и оптимальной организацией контактнокаталитических процессов. В книге дано детальное исследование структуры внутренних связей на всех уровнях иерархии гетерогенно-каталитической системы. Многоэтапная процедура разработки гетерогенно-каталитического процесса представляется как взаимодействие двух систем причинно-следственной физико-химической системы, формализующей собственно объект исследования, и программно-целевой системы принятия решений при анализе и синтезе контактно-каталитических процессов. Подход ориентирован на использование ЭВМ пятого поколения и решение проблем гетерогенного катализа с позиций искусственного интеллекта. [c.4]

Количественные закономерности гетерогенно-каталитических процессов существенным образом определяются характером и скоростью протекания адсорбциопно—десорбционных стадий. Это в первую очередь обус.повлено тем, что в гетерогенном катализе скорость реакции зависит от поверхностных концентраций реагирующих веществ, а не от их объемных концентраций. Поэтому для гетерогенных процессов чрезвычайно важно установить влияние условий проведения процесса на степень заполнения поверхности катализатора реагирующими веществами. [c.21]

Рассмотренная в предыдущем разделе схема многоэтапной процедуры разработки гетерогенно-каталитического процесса требует для своей реализации оптимального принятия решений на всех промежуточных этапах. Каждый из перечисленных этапов имеет конкретную цель, достижение которой осуществляется с помощью соответствующей процедуры принятия решения (ППР). Взаимосвязанная совокупность таких процедур образует программноцелевую систему принятия решений при разработке каталитического процесса. В терминах математической теории таких систем исследователь, проектировщик, инженер-технолог, оператор технической установки называется лицом, принимающим решения (ЛПР). Решения могут приниматься в различных условиях определенности, риска, неопределенности. Каждое из этих условий диктует определенную тактику принятия решения, для того чтобы общая стратегия достижения желаемой цели была оптимальна. Практическая отдача от применения теории принятия решений значительно повышается при реализации автоматизированных режимов принятия решений с использованием ЭВМ с элементами искусственного интеллекта. Интеллектуальный диалог ЛПР— ЭВМ представляет весьма эффективную форму организации ППР в различных режимах сбора и переработки экспериментальной информации, синтеза математической модели объекта, решения проектных задач, поиска оптимальных законов гибкого управ.те-ния и т. п. [c.39]

Для успешного решения указанных задач необходимо располагать информацией о макрокинетике гетерогенно-каталитическо-го процесса и возможных типах моделей текстуры катализаторов. Текстура катализатора определяется как его индивидуальная микроструктура с соответствующим пространственным расположением связанных друг с другом частиц, включая открытые полости между частицами. На основе представлений о возможных видах моделей макрокинетики гетерогенно-каталитических процессов и моделей текстуры катализаторов можно, задаваясь кинетическими уравнениями процесса и начальными оценками кинетических констант, осуществить предварительный поиск требуемой текстуры катализатора. [c.120]

Описание физико-химических явлений, составляющих гетерогенно-каталитический процесс в порах катализатора, опирается на рассмотренную классификацию геометрических моделей пористых сред, в частности на иерархичность их строения, в которой выделяются несколько уровней организации пористой структуры 1) молекулярная и субмолекулярная структура катализатора — плотность и характер расположения активных центров, дефектов кристаллической решетки, кристаллическое строение, состояние поверхности 2) поровая структура — форма нор, связность порового пространства, суммарная внутренняя поверхность, распределение пор по размерам 3) зерновой (гранулометрический) состав катализатора — текстура катализатора, форма частиц катализатора, распределение зерен по размерам и по объемам [c.139]

Пример. В проточно-циркуляционном реакторе Карберри изучался гетерогенный каталитический процесс алкилирования бензола пропиленом. Целью параметрической идентификации являлась оценка кинетических и адсорбционных параметров в кинетической модели, имеющей для одного из гипотетических механизмов процесса следующий вид [c.190]

Смотреть страницы где упоминается термин ГЕТЕРОГЕННЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ: [c.215] [c.307] [c.339] [c.138]

Моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов (1976) -- [ c.0 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Процесс гетерогенный

Процесс каталитический