Диффузия внутрь пор

Трактовка кинетических данных для гетерогенной каталитической реакции, протекающей на пористом катализаторе, всегда осложняется явлением диффузии внутрь пор и из них. Андерсон [2] показал, что при применении плавленых железных катализаторов (на основе магнетита) активно участвует в синтезе только внешний слой катализаторного зерна толщиной 0,1 мм. Эти данные дают основание предполагать, что ббльшая часть пор таких катализаторов в условиях синтеза ие работает. [c.522]

Очевидно, что изучение реакции гидрирования в присутствии комплексных соединений переходных металлов ценно тем, что процесс не осложнен явлениями диффузии внутри пор, характером и параметрами поверхности и др., что имеет место в случае гетерогенного катализа. [c.137]

Область молекулярной диффузии внутри пор соответствует неравенству 2гД > 1. В этом случае вероятность соударений молекул между собой больше, чем со стенками пор. При этом коэффициент диффузии не зависит от размера пор, а связан с длиной свободного пробега молекул [c.74]

X 3,14 (10 )V3,I4 (10 ) (1/6) = 1,8-10 ж2/л4 . Коэффициент диффузии внутри пор De = mO = 0,3-2,7 = 0,81 см /сек. Рассчитываем долю внутрипористого реагирования по формуле (7-36) = 1/(1 + 0,7-2,635/0,81-7,74-th7,74) = 0,815, т. е. для частицы бурого угля при пористости 30% доля внутреннего реагирования оказывается около 80%. [c.173]

Так, по мнению авторов [14], при разделении на полимерных сорбентах имеют место и адсорбция на поверхности, и диффузия внутрь пор, и растворение веществ в полимере, причем для алифатических углеводородов (н-гексан, н-гек-сен) преобладает процесс адсорбции, а для хороших растворителей полистирола (метиленхлорид, хлороформ) — процесс растворения. Авторы [15] указывают, что полимерные сорбенты на основе стирола и дивинилбензола при низких температурах ведут себя как адсорбенты, а при температурах, близких к границе термостойкости, наряду с адсорбцией может происходить растворение некоторых веществ в объеме частицы полимера. [c.27]

Независимо от используемой методики, процесс десорбции проводится за счет ослабления адсорбционных сил путем повышения температуры адсорбента в аппаратах различных конструкций, путем обдува насыщенного адсорбента потоком десорбирующего газа и т. п. Процесс десорбции состоит в отрыве молекул адсорбата за счет ослабления адсорбционных сил, диффузии внутри пор адсорбента к наружной поверхности, диффузии с поверхности адсорбента в поток десорбирующего газа и унос из слоя адсорбента. В зависимости от условий проведения процесса десорбции лимитировать общую скорость процесса может любой из указанных элементарных актов. [c.571]

Время Т1 есть время задержки молекул на поверхности при диффузии внутри поры. [c.440]

Массопередача посредством диффузии внутри пор частиц насадки в газовой либо в жидкой фазе. [c.118]

Коэффициенты массопередачи были вычислены для каждого опыта по уравнению (3) и нанесены на чертеж в зависи мости от относительного насыщения угля (рис. 6). Из рисунка видно, что коэффициент быстро уменьшается. Это объясняется тем, что диффузия внутри пор твердого вещества становится лимитирующим фактором, поскольку пар адсорбируется. Однако в начале адсорбции этот эффект не оказывал значительного влияния на процесс массопередачи, впоследствии же коэффициент обмена между пленкой и газовой фазой получали экстраполяцией до нулевого относительного на- [c.141]

Совершенно аналогично можно оценить использование внутренней поверхности и для реакций других порядков. В табл. 3 приведены результаты подсчетов степени использования внутренней поверхности для некоторых промышленных реакций. Диффузия внутрь пор во всех случаях заметно сказывается на обш,ей скорости процесса, однако степень использования внутренней поверхности для большинства рассмотренных реакций довольно высока. [c.417]

Предполагается, что скорость реакции между адсорбированными SOg и Og определяет суммарную скорость реакции. Однако скорость реакции на промышленных катализаторах определяется, по всей вероятности, скоростью адсорбции 0 и диффузией внутрь пор. [c.347]

Для описания диффузионного извлечения целевого компонента из слоя зернистых материалов (на конвейерных или карусельных экстракторах) предложена модель [26], учитывающая вероятностные характеристики процесса, при следующих допущениях 1) экстрагент в межзерновом пространстве движется в режиме идеального вытеснения 2) общая скорость процесса экстрагирования определяется наиболее медленно протекающей стадией — диффузией внутри пор зерна 3) перенос массы в проточную часть слоя осуществляется через застойные зоны, окружающие межзерновой канал 4) высота слоя зерна, из которого извлекается целевой компонент, пренебрежимо мала по сравнению с высотой застойной зоны 5) в основном массообмен происходит на границе твердое тело — экстрагент (между проточной частью слоя и застойными зонами). [c.112]

Поляризация электродов X. и. т. вызывается разнообразными причинами. Реакции у электродов и участие ионов в переносе тока приводят к изменениям концентрации электролита, а следовательно, к отклонению потенциалов электродов от их первоначального значения и возникновению т. п. концентрационной поляризации. Роль последней велика, т. к. в X. и. т. применяют небольшие количества р-ра электролита, а активные материалы в ходе разряда стремятся использовать полностью. Кроме того, в большинстве случаев один или оба электрода X. и. т. делают пористыми и затруднения конвекции и диффузии внутри пор приводят к значительным концентрационным изменениям. Последние в нек-рых тинах X. и. т. наблюдаются внутри твердой фазы электродов, в к-рой диффузия протекает значительно медленнее, чем в р-ре. В ряде случаев поляризация электродов X. и. т. связана с затруднениями в протекании самих электрохимич. реакций (подробнее об электрохимич. поляризации см. Электродные процессы). [c.323]

Аналогичный вывод о диффузии внутри пор (перенос к внутренней поверхности зерен) может быть подкреплен путем сопоставления с макрокинетикой стационарного гетерогенно-катали-, тического процесса, как это рекомендуется в первой части книги (см. 4.3.3). Для этой цели используём данные [16] о влиянии внутридиффузионного торможения на кинетику дегидратации этилового спирта на а- и у-окислах алюминия. [c.124]

В предыдущем расчете мы исходили из точного уравнения (22) для скорости реакции, выраженной через поток диффузии внутрь поры, а затем ввели грубые приближения для градиента диффузии цри входе в пору и среднюю концентрацию внутри поры. В строгом расчете эти величины можно определить, решив дифференциальное уравнение (18). Такое решение впервые дал Тиле [7]. Если перенос вещества является только следствием диффузии, то Уа в левой части уравнения (18) равно [c.517]

В последнее время была развита теория газо-адсорбцион-нои хроматографии, в которой одновременно учитываются продольная диффузия в газовой фазе, радиальная диффузия внутрь поры частицы, конечная скорость массопередачи через границу раздела, а также адсорбция на внутренней поверхности поры зерна [14—17]. Эти работы основаны на применении метода моментов, который часто используется в математической статистике. В случае линейной изотермы ад- [c.137]

Процесс десорбции состоит в отрыве молекул адсорбата за счет ослабления адсорбционных сил, диффузии внутри пор адсорбента к наружной поверхности, диффузии с поверхности адсорбента в поток десорбирующего газа и унос из слоя адсорбента. В зависимости от условий проведения процесса десорбции лимитировать общую скорость процесса может любой из указанных элементарных актов. [c.20]

Об этих достижениях, впрочем, уже шла речь в различных обзорных статьях и монографиях. Поэтому вместо исторического экскурса мы обсудим ниже некоторые проблемы, не получившие еще полного разрешения, и здесь же приведем краткий обзор деятельности нашей лаборатории в этой области. Проблемы, на которых мы остановимся, связаны с определением коэффициентов диффузии внутри пор и устойчивого ведения процесса на зерне катализатора в случае сильно экзотермических реакций. [c.17]

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ ВНУТРИ ПОР [c.17]

Касание вблизи точки О (оно не показано на рис. 46) также отвечает критическому условию, но другого типа. Бесконечно малое перемещение от точки касания прямой теплоотвода влево или кривой выделения тепла вправо приводит к резкому падению темиературы, т. е. горючий материал, вместо того чтобы реагировать ири температуре, соответствующей точке Q или более высокой температуре, находится в устойчивом состоянии при температурах, отвечающих точкам иересечення, лежащим левее Ь. В связи с этим Франк-Каменецкий назвал эту точку критической точкой тушения, а Ван-Лун — минимальной температурой горения. Подобно температуре воспламенения, эта температура пе является постоянной величиной, поскольку она зависит от различных факторов. Например, значительное влияние на нее может оказывать скорость газа. В диффузионной области скорость газа, помимо влияния на коэффициент теплопередачи, может также определять положение кривой теило-выделения. Этот эффект обнаруживается в том случае, когда наиболее медленной стадией является ие диффузия внутри пор к поверхности взаимодействия и от нее, а диффузии через гидродинамический пограничный слой к наружной поверхности твердого вещества. [c.174]

Многие исследователи занимались определением коэффициента диффузии в порах зерен. Один из созданных при этом методов основывался на использовании меченых атомов (работы Карберри и Вейша 2 ). Исследования проводились в отсутствие химической реакции. Были получены рекомендации по расчету коэффициента диффузии внутри пор в зависимости от размера. [c.104]

Постановка задачи идентификации. Процесс адсорбции реагентов на катализаторах принято рассматривать протекающим в 4 стадии диффузия в объеме газовой фазы диффузия из объема газа к внешней поверхности катализатора диффузия внутри пор катализатора диффузия из объема поры к внутренней поверхности (обратимая адсорбция на активных центрах [56, 57]). Такому упро-щеннохму механизму соответствует математическое описание процесса адсорбции в зернах катализатора, модель пористой структуры которого предлагается квазигомогенной, в следующем виде [c.212]

Полученные кривые показывают, что торможение под влиянием диффузии внутри пор начинает проявляться раньше (при меньших значениях 4), чем торможение, связанное с внешней диффузией. Однако снижение скорости реакции внутри пор, достаточное для справедливости кинетических соотношений Зельдовича ( порядка 0.5), для реакций, осуществляемых при нормальном давлении (кривая 1), сопровождается уже заметным торможением под влиянием внешней диффузии. Таким образом, для большинства промышленных контактных процессов при нормальном давлении, кинетика Зельдовича не осуществляется в чистом виде с увеличением скорости реакции, при повышении температуры наблюдаемая энергия активации снижается непрерывно, не задерживаясь на половинном зна чении. Лишь для тонкопористых контактов и для реакций при высоких давлениях (кривая 2) существует конечный интервал скоростей реакции, в котором справедливы соотношения Зельдовича. Этот вывод применим и к контактным реакциям других порядков. [c.418]

Однако особенно плодотворной для изучения кинетики адсорбции оказалась теория газоадсорбционной хроматографии, подробно разработанная рядом чехословацких исследователей, с использованием метода моментов, широко применяемого в статистике. Впервые метод моментов для анализа хроматографических процессов был предлон ен Туницким. Теория моментов, используемая для решения линейных задач газоадсорб-циопной хроматографии, позволяет по форме хроматографического пика учесть действие продольной диффузии в газовой фазе, радиальной диффузии внутри поры частицы катализатора и конечной скорости адсорбции молекулы внутренней поверхностью поры. Опубликованные к настоящему времени работы показали большие возможности газовой хроматографии в исследовании процессов переноса и кинетики адсорбции на катализаторах. Попытка использования этого метода для изучения кинетики хемосорбции до последнего времени встречала, однако, серьезные затруднения из-за нелинейности обычной изотермы хемосорбции даже в области сравнительно невысоких парциальных давлений адсорбата. Поэтому, строго говоря, кинетику хемосорбции нельзя описать системой линейных дифференциальных уравнений. Переход же в линейную область путем значительного снижения концентрации адсорбата может быть осложнен влиянием неоднородности поверхности. В связи с этим большой интерес представляет оригинальная изотопная методика определения скорости хемосорб-ции водорода, описанная в главе четвертой, в которой показана возможность обработки экспериментальных данных по кинетике хемосорбции в случае нелинейных изотерм с использованием аппарата теории моментов. Б дальнейшем, по-видимому, эту идею можно будет обобщить на другие системы путем применения к ним методов, близких методам описания вэ- [c.5]

На внешнедиффузионную стадию, стадию диффузии сорбируемых частиц в подвижной фазе, существенное влияние оказывает гидродинамический режим, при котором осуществляется сорбционный процесс. Скорость внутренней диффузии не зависит от гидродинамического режима, но на нее оказывает влияние ряд параметров, в особенности геометрических, характеризуюищх молекулярную диффузию внутри пор сорбента. [c.31]