Скорость во внутренне-диффузионной област

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]

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

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

При протекании процесса горения во внутренней диффузионной области концентрация газообразного реагента (кислорода при горении углерода, горючей смеси при горен ии на катализаторе) на внешней поверхности твердого вещества примерно равна концентрации в окружающем объеме (в потоке), причем на внутренних поверхностях она постепенно сходит на-нет. Глубина проникновения процесса внутрь пористой массы будет определяться скоростью диффузии через поры или, вернее, отношением скоростей внутренней диффузии и химической реакции на поверхности пор. Суммарная реагирующая поверхность в этом случае становится переменной величиной. Так как учет этой поверхности оказывается весьма трудно осуществимым, то обычно принимают протекание процесса за чисто поверхностное, приписывая суммарный получаемый эффект воздействию чисто кинетических факторов. При такой трактовке процесса применение закона Аррениуса должно привести к кажущимся значениям энергии активации. [c.77]

Внутренняя диффузионная область. Скорость суммарного процесса определяется диффузией кислорода через поры к зоне горения углеродистых отложений. [c.171]

При высоких температурах, достаточной объемной скорости воздуха и при достаточно большом количестве отложенного кокса скорость реакции высока и не лимитирует процесса выжига отложений с катализатора. В этих условиях (которые часто встречаются на практике) процесс окисления кокса протекает во внутренней диффузионной области. Наконец, при низких объемных скоростях воздуха, высокой температуре и повышенном количестве отложенного кокса (что также нередко наблюдается в промышленных регенераторах) значительное влияние начинают оказывать внешние диффузионные факторы. При этом окисление кокса переходит во внешнюю диффузионную область. [c.172]

При окислении кокса во внутренней диффузионной области согласно уравнению (2) время регенерации возрастает пропорционально квадрату диаметра шариков катализатора и пропорционально степени закоксованности катализатора. При этом скорость окисления кокса возрастает с увеличением радиуса пор катализатора. [c.179]

Для пересчета скорости окисления кокса в зависимости от температуры при протекании процесса во внутренней диффузионной области может быть применена следуюш ая эмпирическая формула [c.180]

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]

При окислении кокса во внутренней диффузионной области концентрация кислорода на внешней поверхности гранул близка к концентрации в потоке, поступающем на окисление, причем внутри пор она постепенно снижается до нуля. Глубина проникновения процесса внутрь пористой массы будет определяться отношением скоростей внутренней диффузии кислорода и химической реакции на поверхности пор. [c.51]

При окислении кокса во внутренней диффузионной области изменение скорости процесса с температурой определяется только температурной зависимостью коэффициента диффузии, который для кнудсеновской диффузии прямо пропорционален корню квадратному из абсолютной температуры [5J [c.51]

Скорость реакции на пористом или порошкообразном материале, тормозящейся диффузией в порах (во внутренней диффузионной области), равна [c.877]

В области высоких температур, когда скорость химической реакции велика, суммарная скорость процесса реагирования может быть практически равна скорости диффузии газа через пленку золы (внутренняя диффузионная область реагирования). Увеличение скорости газового потока при этом не может интенсифицировать процесс. [c.204]

Все это относится, главным образом, к гетерогенным процессам, в которых реакции могут протекать как на поверхности раздела сред (фаз), так и в одной из сред (фаз). При этом реакция может протекать и в кинетической, и в диффузионной области. Если скорость процесса лимитируется скоростью диффузии, например газа в жидкость, то процесс протекает во внутренней диффузионной области. Если же скорость процесса лимитируется скоростью диффузии в дисперсной фазе, например для системы жидкость—жидкость, то процесс протекает во внешней диффузионной области. [c.101]

Второй случай характеризуется быстрой реакцией. Скорость процесса лимитируется скоростью диффузии реагентов из одной фазы в другую (например, газа в жидкость) и вовнутрь катализатора. Следовательно, процесс протекает во внутренней диффузионной области. Для ускорения процесса необходимо увеличить скорость диспергирования за счет более интенсивной турбулизации (перемешивания) системы. [c.117]

Скорость регенерации может лимитироваться как скоростью реакции окисления (кинетическая область), так и скоростью подвода кислорода внутрь зерна катализатора (внутренняя диффузионная область). [c.90]

Таким образом, если во внешне-диффузионной области скорость процесса всегда характеризуется уравнением реакции I порядка независимо от порядка в кинетической области, то во внутренне-диффузионной области она зависит от порядка ее в кинетической области. Уравнение (Х.78) относится к случаю, когда реакция в кинетической области протекает без торможения продуктом. [c.410]

Скорость процесса во внутренне-диффузионной области, при условии, что реакция тормозится продуктом, рассмотрена С. Я. Пшежецким [833], а также В. М. Чередниченко и М. И. Темкиным [857]. [c.410]

Как видно из уравнений (Х.85), (Х.87) и (Х.89), во внутренне-диффузионной области скорость обратимой реакции, в отличие от кинетической области, в общем случае не может быть выражена разностью скоростей прямой и обратной реакций. Исключением является обратимая реакция I порядка в обоих направлениях, т. е. если в кинетической области выполняется уравнение [c.412]

Таким образом, в общем случае при переходе во внутренне-диффузионную область наблюдаемые на опыте кинетические зависимости изменяются. Эти изменения выражаются в переходе от п-ного порядка реакции в кинетической области к (п+1)/2 порядку во внутренне-диффузионной области, усложнению выражений для скорости обратимой реакции и изменению смысла входящих в уравнения констант. [c.413]

Как видно из уравнений (Х.78) и (Х.82), когда реакция протекает во внутренне-диффузионной области, константа скорости (к ), измеряемая на опыте, пропорциональна константе скорости реакции (к), отвечающей кинетической области в степени /2> [c.417]

Если степень покрытия внутренней поверхности ядом равна 0, то общая поверхность 5 уменьшится до 5(1—0). Поэтому в кинетической области уменьшение скорости реакции будет пропорционально 1—0, а во внутренне-диффузионной области величине У 1—9 (так как скорость процесса пропорциональна относительное влияние отравления в [c.420]

Расчеты [829, 830] показывают, что для промышленных процессов, в большинстве случаев, при повышении скорости реакции, сначала должно возникать внутренне-диффузионное торможение. Однако, когда оно достигает значительной величины, оно уже сопровождается внешнедиффузионным торможением. Это означает, что переход от одной области к другой оказывается непрерывным, чисто внутренне-диффузионная область в промышленных условиях обычно не осуществляется. [c.427]

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]

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]

С концентрация же в порах спадает практически до нуля. Скорость реакции в этой области выражается формулой (II, 69). Эту область можно назвать облас1ью диффузии в порах, или, согласно весьма удачному предложению Вулиса, внутренней диффузионной областью. [c.97]

Процесс сложнее, чем в рассмотренных выше задачах диффузионной кинетики. Кроме скоростей реакции и диффузии,на него влияют коэффициенты распределения веществ между фазами, адсорбция их на поверхности раздела, а при наличии потока или перемешивания — также и поверхностное междуфазовое натяжение, от которого зависит деформация поверхности раздела (при сильном перемешивании она приводит к дроблению фаз, и процесс становится микрогетерогенным). Ряд примеров реакций в несмешивающихся жидких системах исследовал Абрамзон с сотр. [38]. Они ограничились установлением реакционной фазы и выделением кинетической области, но не стремились оценить глубину проникновения и разграничить теоретически области объемной и поверхностной реакций. В процессах рассматриваемого рода наблюдалась зависимость скорости реакции от концентрации типа кривых рис. 16. В этих случаях вещество, от которого зависш скорость реакции, является, видимо, лимитирующим, и реакция должна происходить в адсорбционном слое. Такие реакции на поверхности раздела двух жидкостей отличаются от рассмотренного выше случая нескольких диффундирующих веществ только тем, что исходные вещества диффундируют из разных фаз. В случае же объемной реакции (в том числе и во внутренней диффузионной области) скорость реакции должна зависеть от концентраций обоих веществ. [c.102]

Диффузию компонентов реакции в порах катализатора обычно называют внутренней диффузией. Внутренняя диффузия может быть лимитируюшей стадией каталитического процесса, если скорость ее оказывается значительно меньшей, чем скорость других стадий. Этот случай отвечает протеканию процесса во внутренне-диффузионной области, которую иногда называют [829, 831, 832] областью Зельдовича. [c.405]

Таким образом, во внутренней перехсдной области происходит падение концентраций исходных веществ от периферии гранулы катализатора к ее центру, но влияние внутренне-диффузионного торможения не настолько велико, что бы им целиком определялись закономерности скорости процесса. Это означает, что уменьшение скорости реакции в порах катализатора проявляется не столь резко, как во внутренне-диффузионной области. [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология