Доля доступной поверхности

Таким образом, соотношение (П1. 43) оказалось общим для реакций любого порядка (во внутренней диффузионной области) точное решение фактически необходимо лишь для оценки численного значения Р(к) в выражении (П1.44). В действительности речь идет только о случаях, когда к изменяется в пределах примерно от 1 до 3—4, так как при более высоких к Г (к) изменяется слабо. До сих пор рассматривалась только скорость реакции в цилиндрической элементарной поре длиной 2Ь. Естественно, что доля доступной поверхности / не зависит от того, рассматривается ли одна пора или их совокупность, если все гранулы катализатора имеют одинаковые размеры. Однако для вычисления общей скорости реакции необходимы более детальные сведения о пористой структуре катализатора. Подробное рассмотрение этого вопроса можно найти в обзоре Уиллера [7]. [c.73]

Функцию /о (z) обычно называют долей доступной поверхности [20]. Доля доступной поверхности растет при уменьшении Г, А, i и убывает с уменьшением коэффициента диффузии Dj.. С увеличением доли доступной поверхности увеличивается степень превращения. [c.212]

В решение этого уравнения входит эллиптический интеграл, и оно оказывается сложным. Однако, как показано ниже, вычисление доли доступной поверхности не представляется трудной задачей. Сначала определяют безразмерный параметр [c.193]

Для быстрых реакций при небольших порах Сс < Со, и поэтому доля доступной поверхности [c.194]

Следует отметить, что в этом случае безразмерный параметр — функция концентрации в степени Кривая В на рис. 12 показывает характер изменения доли доступной поверхности в зависимости от величины [c.194]

График изменения доли доступной поверхности в зависимости от кд для реакции нулевого порядка представлен кривой С на рис. 12. [c.194]

Тиле провел аналитическое интегрирование этого уравнения и получил кривые изменения доли доступной поверхности, которая зависит от значений са/сг и X. По мере уменьшения сд/сг доля доступной новерхности стремится к величине, отвечающей реакции первого порядка, идущей без изменения объема. Уилер [34] подверг критике допущение о постоянстве величины и высказал предположение, что уравнение, содержащее Ст, должно решаться одновременно с уравнением (127). Из уравнения (126) следует, что уравнение для Ст должно иметь следующий вид [c.195]

Здесь уместно рассмотреть влияние температуры па скорость адсорбции. Если в уравнении (134) член (1 — 0) велик, то скорость реакции просто равна скорости диффузии (при градиенте концентрации Со/01/) в ту часть поры, которая не покрыта адсорбатом. В таком случае температурный коэффициент реакции будет целиком зависеть от влияния температуры па диффузию. В условиях кнудсеновской или объемной диффузии скорость диффузии, а следовательно, и скорость реакции пропорциональны ]/"Т. При этих условиях кажущаяся энергия активации (см. разд. 6.1.1), найденная по графику зависимости величины натурального логарифма скорости от величины обратной абсолютной температуры, фактически очень невелика, так как полученная кривая почти параллельна оси абсцисс. При достаточно низкой температуре, когда скорость настолько мала, что поддается определению, константа скорости к достаточно мала, чтобы значение /ге было также низким. Поэтому в данном случае доля доступной поверхности близка к единице и может наблюдаться истинная энергия активации. При постепенном повышении температуры, следовательно, происходит плавный переход из истинной кинетической области в область скоростей, определяемых диф- [c.197]

Рис. 6. Зависимость доли доступной поверхности от параметра к.

Общий метод решения тот же, что и в вышеописанном случае реакций первого порядка, но математические выкладки становятся гораздо более сложными. Математические детали см. в Дополнении, п. 1, и в оригинальной статье Тиле [7]. Главный результат, который можно выразить просто, заключается в следующем. Для быстрой реакции в малых порах (при /г2>1,0) доля доступной поверхности равна [c.524]

Как следует из уравнения (36), доля доступной поверхности равна [c.531]

Для больших //,, (больше 3,0) доля доступной поверхности становится обратно пропорциональной так как 1113//.,, становится равным еди[ип1.с и фактически равняется ну,яю. Для малых [c.534]

Согласно Уилеру, для реакции первого порядка доля доступной поверхности равна [c.211]

Адсорбционные системы очень трудно описать теоретически, поскольку коэффициенты распределения в основном зависят от природы и доли доступной поверхности адсорбента, которую трудно воспроизвести в различных опытах. [c.37]

На рис. 78 показано влияние размера зерен железохромового катализатора на степень окисления аммиака при полном превращении аммиака и при отсутствии внешнедиффузионного торможения процесса. В этом случае катализатор имел преобладаюпщй размер пор 1000-1500 А, удельную поверхность 8 м /г, а аммиачно-возт душная смесь содержала 5 объемн. % аммиака. Как видно из рис. 78, степень окисления аммиака до окиси зота снижается с увеличением размера зерен катализатора, несмотря на отсутствие проскока аммиака через слой. Это говорит о том, что увеличение размера зерен приводит не только к уменьшению доли доступной поверхности [c.157]

Из уравнения (119) следует, что точка х , в которо дс1дх равно нулю, отвечает У2Ыкд. Следовательно, когда йо > 1 2, доля доступной поверхности [c.194]

Максимальная скорость десорбции в поре равна 2л,гкдЬ — со/с ), в результате доля доступной поверхности в этом случае составляет [c.197]

Можно видеть, что уравнения (168) и (169) содержат на две независимые" переменные больше, чем в рассмотренном ранее случае изотермической диффузии. К числу таких дополнительных независимых переменных относятся показатель степени в уравнении Аррениуса (ЕЩТ) и функция экзотермич-ности — АНВсо1хТо, которые Вейсс и Хикс [48] обозначают символами у-и [5 соответственно. Решения для этих уравнений были получены путем построения графика изменения величины отношения скоростей ингибированной и неингибированной реакций (ранее это отношение называлось долей доступной поверхности, однако для неизотермических реакций его лучиш называть фактором эффективности) в зависимости от модуля Тиле для сферических таблеток = Н У К О е при 7 и р, служащих постоянными параметрами. Такой график показан на рис. 14. Параметр р характеризует собой максимальную разность температур, которая может создаваться в данной таблетке, отнесенную к температуре в периферийной области этой частицы, и поэтому его можно записать в виде выражения (Г — о)тах/ о> Для [c.204]

Уравнение (64) представляет собой основное уравнение для реакции -го порядка, сопровождающейся диффузией внутри сферической частицы катализатора. Это уравне П1е должно быть рещено при граничны.х условпя.х С л = Со для г = Р (т. е. на поверхности зерна) и с1С-<1(1х — 0 при г = 0. Общий метод рещения дан в доцолнении, пункте 2, а с деталями можно познакомиться в работе Тиле [7]. Существенный вывод заключается в том, чго для реакции первого порядка (л=1) доля доступной поверхности равна [c.534]

Наши уравнения до сих нор не имели практичс скг.то значения, потому что о П1 содержат неизвестную кот1стаиту активио-сги к. Так,. мы показали, каким образом доля доступной поверхности и другие кинетические св011ства зависят от параметра к, но к д, 1я данного катализатора оставалось неизвестным, так как бы. ю неизвестно к. Теперь покажем, как можно рассчитать к и, следовательно, к из отдельного измерения активности. [c.535]

В правой части уравнения содержатся только экспериментальные величины, так что величина к для отдельной реакции может быть вычислена из уравнения (69). Следовательно, из отдельного каталитического эксперимента можно рассчитать долю доступной поверхности, глубину проникновения реакции и т. д. Интересно, что первое выражение в скобках в уравнении (69) есть среднее время диффузии молекулы в конец поры, длину которой мы приняли равной а У 2/6. Второе выражение в скобках— время контакта в реакторе для 50 /о превращения, "I... Если, кроме того, обозначить объем пор, приходяищйся на 1 мл реактора, через 16 , то уравнение (69) можно переписать так [c.536]

По избирательности действия нитридные железные катализаторы значительно отличаются от восстановленных, карбонизированных или индуцированных катализаторов. Нитриды приводят к образованию продуктов более низкого молекулярного веса, среди которых присутствует значительная часть кислородсодержащих органических соединений. Это различие в селективности, повидимому, обусловлено наличием или отсутствием е-нитридной или в-карбонитридной фаз. Активность азотированных катализаторов равна или значительно выше активности катализаторов, предварительно обработанных другими способами. Однако нельзя утверждать, что присущая е-нитридам и е-карбонитри-дам активность выше активности других фаз железа, поскольку молекулярный вес продукта в значительной степени определяет долю доступной поверхности катализатора. [c.287]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология