Область внутренне-диффузионная

По этой же причине реакции обычно переходят в диффузионную область нри достаточно высоких температурах (например, процесс регенерации шарикового алюмосиликатного катализатора крекинга переходит во внутреннюю диффузионную область при 600° С). [c.273]

Внутренняя диффузионная область. Скорость суммарного процесса определяется скоростью диффузии реагирующих веществ через поры в атализатора (скорость реакции значительно больше скорости диффузии через поры). [c.272]

Первый перелом, наблюдаемый при 500 °С, соответствует области внутреннего диффузионного горения. До 500° С процесс горения углерода протекал во всем объеме углеродного тела, т. е. находился во внутренней кинетической области , а затем начинает тормозиться внутренней диффузией и переходит с дальнейшим повышением температуры во внешнюю кинетическую область, где процесс локализуется на внешней поверхности куска. [c.161]

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]

Таким образом, наблюдаемая константа скорости реакции во внутренней диффузионной области определяется истинной [c.278]

Моисеев и др. [32] показали, что в зависимости от соотношения скоростей диффузии агрессивной среды и химической реакции в полимере деструкция в агрессивных средах может протекать в следующих областях внутренней диффузионно-кинетической (деструкция протекает в реакционной зоне, размер которой увеличивается во времени, и в конечном итоге она распространяется на весь объем полимерного изделия [c.14]

Выражение для скорости реакции внутренней диффузионной области получено из формулы (111,68) при помощи уравнений (111,64) для и = 3 (выражение для этой скорости обозначим через и ) и [c.94]

На основании представлений диффузионного-окислительного горения для определения скорости испарения капли при образовании фронта разложения вокруг нее для внутренней диффузионной области можно получить уравнение сохранения массы и энергии в виде [c.73]

Скорость гетерогенно-каталитического процесса в определенном температурном интервале может лимитироваться доставкой вещества к внутренним порам в зернах катализатора-(внутренне-диффузионная область). При этом степень использования поверхности катализатора понижается. [c.436]

Таким образом, только во внутренней диффузионной области следует рассмотреть, как выразить g для реакций со сложной. [c.281]

Протекание той или иной реакции на поверхности катализатора всегда связано с транспортировкой реагирующих веществ и продуктов реакции к участкам внутренней поверхности и от них. Как было указано (см. гл. II), в зависимости от условий процесса, активности, пористой структуры и размеров зерен катализатора процесс могут лимитировать собственно химические превращения (кинетическая область) либо диффузионные торможения (диффузионная область) [1, 2, 99—108]. [c.71]

Зависимость gk от 1/7, где й — константа скорости гетерогеннокаталитического процесса, при переходе из одной кинетической области в другую характеризуется на графике изломами на прямых. При низких температурах процесс протекает в кинетической области и угловой коэффициент прямой наибольший, так как у химической реакции сравнительно с другими стадиями самая большая энергия активации. При повышении температуры получается излом при переходе во внутренне-диффузионную область и следующий излом — при переходе во внешне-диффузионную область. [c.436]

Систему уравнений (УП1.19) можно решить аналитически или численно. Из-за снижения внутри зерна концентрации А во внутренней диффузионной области концентрация В внутри зерна повысится, и превращение В в О будет происходить более интенсивно. Поэтому селективность процесса по образованию В во внутренней диффузионной области будет ниже, чем в кинетической. Это иллюстрирует рис. УП1-5, на котором приведены результаты численных расчетов [10] системы (УИ1.19) при к /к = 4. Из рисунка видно, что при переходе во внутреннюю диффузионную область селективность процесса, измеренная по выходу В, уменьшается примерно в 2 раза. [c.282]

На рис- УП1-6 по результатам численных расчетов построена зависимость степени использования внутренней поверхности от фактора X [11]. Видно, что для экзотермического процесса во внутренней диффузионной области т) может быть больше 1, так как с ростом температуры внутри зерна увеличивается скорость процесса по сравнению с кинетическим режимом. [c.283]

По мнению авторов при высоких температурах, когда скорость обессеривания резко возрастает, суммарное превраш ение определяется диффузией. Это было подтверждено уменьшением диаметра частиц катализатора с 0,3 до 0,05 см, после чего резко возросла скорость реакции, удовлетворяя уравнению второго порядка. Диффузионные ограничения отмечались и во многих других работах При этом в ряде работ было показано, что на скорость реакции не влияют условия течения масла вв-б9 g диффузионные ограничения не относятся к области внешней диффузии. Эффективность использования поверхности катализатора существенно не изменялась со степенью десульфуризации, а также с изменением границ кипения сырья, что, возможно, указывает (по ) на то, что с ростом молекулярного веса уменьшение реакционной способности отдаляет момент перехода в диффузионную область. Эти данные, а также данные работ указывают на внутренние диффузионные ограничения. [c.298]

Регенерация кислородом (воздухом или смесью воздуха с водяным паром) протекает обычно при температурах 400—500 °С. Верхняя температурная граница регенерации обусловлена термической стабильностью катализатора и, как правило, не превышает 700— 750 °С. В зависимости от состава углеродистых отложении и структуры катализатора скорость регенерации может определяться скоростью реакции окисления (кинетическая область) и скоростью подвода кислорода внутрь зерна (внутренняя диффузионная область). [c.364]

Сравнение этого значения энергии активации с имеющимися данными [Л. 5], полученными при исследовании горения крупных сферических частиц антрацита i E = = 33 500 ккал моль), приводит к мысли, что при воспламенении процесс реагирования должен протекать во внутренне-диффузионной области. Как показал Я. Б. Зельдович [Л. 6], для этой области скорость взаимодействия углерода с кислородом зависит от температуры и концентрации кислорода следующим образом [c.258]

Катализаторы, дезактивированные в процессе работы, подверга-. ют регенерации при помощи воздуха. В результате происходит окисление кокса и образуются окислы углерода СОг и СО. Регенерацию осуществляют в регенераторах. Сведения об их конструкции и технологическом режиме работы приведены ниже. В зависимости от условий процесс окисления кокса может протекать в трех основных областях кинетической, внутренней диффузионной и внешней диффузионной. Рассмотрим регенерацию кокса применительно к гранулам размером 3—5 мм для установок 43-102 [26]. [c.66]

Действительно, из результатов гл. 1 непосредственно следует, что линии тока, ограничивающие систему внутренний диффузионный пограничный слой — внутренний диффузионный след, проходят на расстоянии порядка Ре 1/ от задней критической точки. В самой внутренней области задней критической точки изменение кон--центрации за счет диффузии будет порядка Ре / . Жидкая частица находится в области в течение времени порядка 1п 5 (в качестве масштаба времени, как и в 2, выбираем а 1] 8 — безразмерное расстояние, отсчитываемое от задней критической точки внутрь капли вдоль ее оси). Следовательно, за время пребывания частицы жидкости в области концентрация изменится на величину порядка 1п 5. Поэтому при переходе из области диффузионного пограничного слоя, где 8 = 0 (Ре / ), в область следа за пределами где 8 = 0 (1), изменение концентрации будет порядка Ре 1п Ре. Аналогичным будет и изменение концентрации при дальнейшем движении жидкой частицы в область передней критической точки. Эти изменения меньше, чем те, которые возникают при движении в следе (в О (Ре / /1п Ре) раз). На основании изложенного можно заключить, что концентрация во внутреннем следе будет постоянной с точностью до величины порядка Ре" / и совпадающей с концентрациями во внутренних областях задней и передней критических точек. [c.291]

Внутренняя диффузионная область. Общая скорость процесса регенерации определяется диффузией кислорода через поры к зоне горения кокса. Концентрация кислорода у наружной поверхности гранул близка к концентрации его в объеме между гранулами, а концентрация в зоне горения у контурной поверхности снижается до нуля. Поэтому в пределах каждой гранулы коксовых отложений процесс протекает послойно сначала выгорает кокс, расположенный близко к внешней поверхности гранулы катализатора, а затем процесс горения перемещается в середину гранулы. [c.66]

Аналогичные закономерности наблюдаются и для порошковых катализаторов как аморфных, так и цеолитсодержащих. По данным [129], при постоянном удельном расходе воздуха повышение температуры ускоряет выжиг кокса только в начальный период. С углублением процесса регенерации эта зависимость ослабевает и при окислении глубинного кокса скорость реакции с увеличением температуры почти не изменяется. Исследуя влияние концентрации кислорода в регенерирующем газе, авторы [129] установили, что при постоянной температуре (580°С) регенерация аморфного и цеолитсодержащего катализатора в начальный период протекает в кинетической области и скорость процесса возрастает с ростом Со (зависимость I, рис. 4.46). При дальнейшей регенерации влияние изменения концентрации кислорода на скорость горения уменьшается (зависимость II, рис. 4.46), так как процесс частично переходит во внутридиффузионную область. Дальнейшее окисление остаточного кокса полностью протекает во внутренней диффузионной области (зависимость III, рис. 4.46) и скорость регенерации не зависит от концентрации кислорода. [c.152]

Внутренняя диффузионная область. Определяется условиями, при которых концентрации реагирующих веществ вблизи внешней поверхности пористого катализатора весьма близки к концентрациям их в объеме. Концентрации в порах снижаются в направлении от наружной поверхности зерен пористого катализатора к их центру, а концентрации продуктов реакции соответственно возрастают. Кинетика процесса при этом зависит от соотношения внешней и внутренней поверхностей [c.14]

Внутренний диффузионный след. В связи со сказанным рассмотрим внутренний диффузионный след подробнее. Подобно внешнему следу он имеет толщину порядка т. е. значительно большую, чем толщина диффузионного пограничного слоя О (Ре / ) (здесь и всюду далее индекс 2 опускаем). Изменение концентрации при переходе из диффузионного пограничного слоя во внешнюю область е (которой здесь служит ядро тороидального циркуляционного потока внутри капли) будет того же порядка, что и при переходе из области следа во внешнюю область. Поэтому градиенты концентрации в пограничном слое будут [c.290]

Если предположить, что при воспламенении процесс протекает во внутренне-диффузионной области, то значения энергий активаций, полученные при исследовании критических условий воспламенения ( =17 500) и горения крупных частиц антрацита ( = 33 500), практически совпадают. Истинный порядок реакции Л) в этом случае получается равным нулю. [c.259]

По определению, с представляет собой время замыкания системы внутренний диффузионный пограничный слой — внутренний диффузионный след. При % концентрация во внутренней области передней критической точки, согласно сказанному выше, совпадает с пониженной концентрацией во внутреннем следе и области задней критической точки. Вместе с тем при построении автомодельного решения в приближении диффузионного пограничного слоя, как было детально разъяснено в гл. 1, существенно использовалась процедура сращивания асимптотического разложения поля концентрации в области передней критической точки с невозмущенным полем. По указанным выше причинам такая процедура сращивания по истечении времени замыкания становится невозможной, и построенное в 2 автомодельное решение для диффузионного пограничного слоя внутри капли перестает быть пригодным при i > О (1п Ре). Поэтому при больших значениях времени необходимо использовать другие приближенные методы решения задачи о массопереносе внутри капли. [c.293]

Используя уравнения кинетики диффузии и располагая значениями коэффициентов диффузии и растворимости среды в полимере, а также значениями константы скорости реакции деструкции, можно рассчитать время накопления в полимере критической концентрации продуктов деструкции, т. е. определить время до возникновения первого предельного состояния покрытия в результате химической деструкции, протекающей в одной из трех областей внешней кинетической, внутренней диффузионно-кинетической и внутренней кинетической. [c.48]

Химическая природа соли и ее массовое содержание в криофануле определяют геометрию и размеры внутренних пор, образующихся в фануле при ее кристаллизации. Повышение конценфации соли ведет к упрочнению внутреннего солевого каркаса, уменьшению числа пор и их площади свободного сечения, по которым удаляется растворяемый лед. При значительном содержании соли в криофанулах процесс эксфаги-рования может полностью перейти во внутридиффузионную область (внутренняя диффузионная задача). В этом случае скорость массообменного процесса будет определяться свойствами внутренней сфуктуры солевого каркаса и перестает зависеть от внешних факторов, например, от интенсивности перемешивания смеси. При этом теряется возможность управления продолжительностью процесса криоэкстракции. [c.188]

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]

При изучении кинетики крекинга кумола [37] на зернах промы шлеиношо алюмосиликатного катализатора размером 0,45 см обнаружено, что реакция в зависимости от темпера-ту ры протекает в различных областях от внутренней кинетической до внутренней диффузионной, причем внутридиффу-зионное торможение стано вится ощутимым, начиная с 410° С, а энергия активации в кинетической области равна 109 кДж/моль. [c.36]

Внутренняя диффузионная область наблюдается при 430 — 460 °С, так как в этом температурном интервале энергия активации составляет около 12 ккал/моль, т. е. близка к половинному значению энергии активации в кинетической области, что характеризует ее по Зельдовичу [19]. [c.165]

Если процесс деструкции будет проходить в диффузионно-кинетической области (случай, наиболее характерный для листовых покрытий), то наиболее вероятным становится локальное нарушение сплошности, вызываемое коррозионным растрескиванием покрытия. При деструкции полимера во внутренней диффузионно-кинетической области в полимерном покрытии образуется слой деструктивного материала, менее прочный и более хрупкий, чем слой, в котором деструкция еще не прошла. Этот охрупченный слой движется по мере проникновения среды в полимер и служит источником зарождения трещин, которые при определенных условиях могут прорастать в глубь неповрежденного материала. [c.48]

Механиз.м окисления кокса со внутренней диффузионной области описывается формулой Д. И. Орочко и близкой к ней формулой А. С. Энгенсона . Формула Орочко [c.160]

Тепло, выделяющееся при регенерации, частично выводится дымовыми газами, а большей частью расходуется на разогрев гранул катализатора. Одной из важнейших задач при этом является предотвращение перегрева гранул до температур, при которых возможно спекание и. це.зактивация катализатора. Как показано в работе [114], для аморфного шарикового катализатора размером гранул 1—2 мм -максимальный разогрев происходит в первые 10—15 с от начала регенерации, когда с поверхности катализатора удаляется около 10% (отн.) отложившегося кокса. При этом окисляются близлежащие к поверхиости катализатора слои кокса, богатые водородом [115]. Согласно расчетам [116], разогрев частиц порошкового катализатора при протекании процесса во внутренней диффузионно.й области через 2 с после начала выжигания кокса может достигать 200—250 °С. Быстрый разогрев гранул при регенерации приводит к локальным перегревам вследствие недостаточного теплоотвода в массе катализатора. Максимальный локальный перегрев гранулы, зависящий от содержания кокса на катализаторе, размера гранул, концентрации кислорода в регенерирующем газе, может составить от 45 до 175 °С [114]. [c.148]

В диффузйопной области скорость реакции, так же как и коэффициент диффузии, сравнительно мало зависит от температуры и меняется с изменением скорости газового потока аналогично диффузионному критерию Нуссельта, т. е. пропорционально скорости газового потока в степени 0,4—0,5 во внешней диффузионной области, в степени 0,8 — при турбулентном движении во внутренней диффузионной области. [c.391]

Из соотнощения Л /<Я /зос при /С/ = а у яе (//Я), где (//Я)—поправочная функция, учитывающая геометрию пластины, можно установить предельную величину сг при принятой глубине дефекта и проводить оценку работоспособности с точки зрения трещиностойкости покрытия. Пользуясь этими соотношениями, можно определить допустимую толщину охрупченного слоя при химической деструкции покрытия во внутренней диффузионно-кинетической области. [c.49]

При порошкообразном или пористом катализаторе, а также при пористой массе горящего углерода процесс может утратить чисто павер хностный характер и распространиться на весь объем этой масты или на часть его. Это до лжно иметь место при нивких темпепатурных режимах в тех случая , когда скорость ди ффу-3(ИИ газообразного реагента (кислорода) во внутренние поры твердого вещества окажется больше скорости химической реакции. Такая реакция, идущая в объеме твердого пористого вещества, может также протекать. в кинетической или диф фузионной областях. Придерживаясь той же классификации, предложенной Вулисом [Л. 11], удобно называть эти области горения внутренней кинетической или внутренней диффузионной областями. [c.77]