Катализаторы эмпирический и кинетический методы

Подтверждено различными методами влияние процессов переноса на гидрогенолиз этана при очистке природного газа от гомологов метана. Получено эмпирическое уравнение зависимости коэффициента массопередачи для этана от температуры, давления и массовой скорости потока. Определены кажущийся порядок реакции и эффективная константа скорости. Рассчитаны константа скорости во внутридиффузионной области, эффективный коэффициент диффузии, константа скорости в кинетической области и степень использования внутренней поверхности никель-хромового катализатора. Библиогр. 10, рис. 4. [c.184]

Измерения скорости каталитических реакций осуществляются различными путями и в различных целях это и эмпирические испытания активности катализатора, и фундаментальные кинетические исследования. Настоящая глава посвящена методам получения надежных кинетических данных в лабораторных и укрупненных реакторах. [c.7]

Учитывая, что исходное сырье представляет собой сложную систему как в химическом, так и в физическом отношении, а все основные и побочные реакции протекают на поверхности полидисперсных катализаторов в условиях нарастающей дезактивации, исследование проблем кинетики процессов каталитического гидрооблагораживання остатков строится на двух уровнях теоретических представлений. На первом уровне не учитывается гетерогенность протекания процесса, т. е. используются формальные подходы гомогенного катализа, основанные на различных эмпирических моделях, описывающих формальную кинетику основных реакций [55]. На втором уровне используются макро-кинетические методы гетерогенного катализа с учетом закономерностей диффузионных процессов, протекающих на зерне и в порах катализатора и использующих математические модели, связьшающие материальные балансы изменения концентраций реагентов с диффузионными характеристиками зерна и сырья, объединенные известными приемами. диффузионной кинетики [27]. [c.70]

Хотя методы оценки величин энтропии, описанные в 3 и 4, ЯВЛЯЮТСЯ сугубо эмпирическими, а потому ограниченными по своей точности и универсальности, все же, анализируя данные по энтропиям твердых и газообразных веществ, мы приходим к заключению, что неточность при определении неизвестных энтропий с помощью рассматрЬваемых правил не должна превышать трех-четырех энтропийных единиц. Для большинства практических целей это является достаточным и дает возможность наметить ориентировочно области температур, концентраций и давлений, в которых ожет протекать данная реакция. Те количественные соотношения между различными параметрами реакции — давлением, концентрациями и температурой, — которые мы получим с помощью приближенных термодинамических данных и закона действующих масс, позволяют, правда лишь ориентировочно, найти выход продуктов реакции в их зависимости от температуры. Так как скорость, с которой пойдет реакция, в большинстве случаев более важна с экономической точки зрения, чем возможная степень превращения реагирующих веществ, то результаты термодинамических расчетов отходят на второй план по сравнению с поисками катализатора и кинетическими исследованиями. Поэтому предварительные термодинамические расчеты должны быть выполнены как,можно быстрее, с минимальной затратой средств и усилий. [c.179]

Рассматриваемый здесь гетерогенный катализ состоит во взаимодействии с твердыми поверхностями. В присутствии катализатора реакция протекает быстрее. Обычно считают, что катализируемая реакция протекает путем адсорбции реагирующих веществ на поверхности, реакции адсорбированных молекул или с такой же адсорбированной молекулой или молекулой из окружающей катализатор фазы и, наконец, десорбции продукта с регенерацией поверхностного центра. В большинстве случаев контроль над каталитическими процессами осуществляется при по1>ющи эмпирических методов. На основе наблюдений за составом продуктов и исследования кинетики реакции делаются предположения о структуре поверхностных промежуточных соединений. С привлечением указанных методов была получена значительная информация и созданы определенные представления о характере реакции, однако предполагаемые кинетические и поверхностные структуры редко носят однозначный характер, поскольку обычно можно предположить больше, чем один набор поверхностных структур, согласующихся со всеми наблюдаемыми данными. Многие каталитические реакции являются высокоспецифичпыми в отношении получаемых продуктов, давая главным образом один продукт, в то время как термодинамически возможно образование нескольких соединений. Любое фундаментальное понимание этих каталитических процессов должно основываться на детальном знании строения и реакционной способности поверхностных структур. [c.320]

Кинетика гетерогенных процессов обмена в сложных случаях определяется скоростями протекания целого комплекса микро- и макроскопических процессов. При этом полное и точное математическое описание всех этих процессов приводит к громоздким системам дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений, решение которых с необходимой точностью не всегда удается получить не только аналитически, но даже численными методами. Трудности полного математического описания кинетики гетерогенных процессов являются причиной широкого распространения методов формальной кинетики. Кинетические уравнения, в состав которых входят эмпирические константы, удовлетворительно описывают кинетику процессов, как правило, только для отдельных элементов общей поверхности межфазного контакта для отдельного зерна катализатора, для единичного элемента диспергированного адсорбента и т. д. С другой стороны, расчет технологических процессов требует анализа кинетики гетерогенного обмена для всей поверхности межфазного контакта с учетом реальных условий протекания процесса в конкретном аппарате или реакторе. Методам статистической макрокинетики, т. е. методам описания кинетики гетерогенных процессов в таких макроскопических условиях реальных аппаратов и реакторов, которые не могут быть описаны только детерминированными соотношениями и требуют использования статистических подходов, посвящена третья глава книги. В качестве гидродинамического введения к развиваемым в этой главе методам статистического описания и моделирования широкого класса процессов массопереноса в условиях интенсивного перемешивания рассматриваются некоторые результаты исследования двухфазной турбулентности в псевдоон<иженном слое, стохастический характер которой приводит к ряду типичных нелинейных эффектов, [c.10]

Для простых реакций, рассматриваемых Силом, может быть показано, что при величинах фактора эффективности, близких к единице, энергия активации одинакова для реакции на пористом катализаторе и на гладкой поверхности. С уменьшением фактора эффективности наблюдаемая энергия активации становится меньше, чем на гладкой поверхности, уменьшаясь в пределе до половины энергии активации на плоской поверхности. Анализ Сила для простых реакций в простых пористых системах является весьма полезным. Если неизвестны подобные соотношения для более сложных систем, анализом Сила можно пользоваться как первым приближением для любого типа реакций. Хаудн ен и Уотсон [68] предложили эмпирические методы вычисления кинетических величин по кривым Сила. [c.69]