Транспортные поры

В соответствии с представлениями о структуре нефтяных остатков может быть предположена схема загрязнения пор катализатора (рис. 3.41), из которой видна роль широких транспортных пор, обеспечивающих доступ реагирующих молекул к активной поверхности. [c.140]

Его дезактивирующее действие выражается в создании пространственных затруднений при адсорбции углеводородов на активных центрах контакта. При значительных количествах сульфатной серы на носителе происходят фазовые превращения, обусловленные переходом определённого количества оксида алюминия в сульфат, плотность которого в 1,5 раза ниже. Эти переходы сопровождаются перестройкой структуры носителя и уменьшением размера транспортных пор, -и это снижает механическую прочность катализатора и ухудшает условия массообмена. [c.55]

Различные классификации типоразмеров пор совместно с протекающими в них процессами насчитывают до 15 разновидностей типоразмеров [52]. Для каталитических процессов наиболее распространена трехступенчатая классификация, по которой поры размером меньше 100 А относятся к микропорам, размером от 100 до 1000 А — к мезопорам, размером свыше 1000 А — к макро-порам. Последние выполняют в основном роль транспортных пор. В мезопорах и частично в микропорах идет собственно процесс катализа. Фактически соотношение размеров каталитической поры и молекулы катализируемого вещества должно быть менее одного порядка, чтобы обеспечить ненулевую вероятность попадания молекулы в пору [53]. [c.140]

В дальнейшем будем исходить из квазигомогенной модели пористого адсорбента, рассматривая его в качестве однородной поглощающей среды. Массоперенос в гранулах сорбента предполагается происходящим за счет диффузии адсорбата внутри транспортных пор и поверхностной диффузии адсорбированного вещества, причем будем опускать взаимодействие этих двух видов массопереноса, включая локальные процессы поверхностной диффузии, учитываемые эффективным коэффициентом диффузии [c.34]

Как И ранее, в принятой модели считаем, что сопротивление внутреннему массопереносу создается только в транспортных порах, т. е. в микро- и мезопорах. Это дает основание предположить, что эффективный коэффициент внутренней диффузии постоянен, а коэффициент внутреннего массопереноса, как было показано в предыдущем разделе, изменяется с заполнением, т. е. Р = Р (у)- Тогда для относительных концентраций у = а/ао и и = с/со рассматриваемая система запишется в виде [c.70]

Углеродные адсорбенты, полученные на основе продуктов полукоксования асфальтитов, оказались эффективными иммуносорбентами [198]. Они имеют наиболее высокое содержание мезопор и необходимое количество транспортных пор, что дает возможность удерживать на их поверхности до 50—80 % белка, т. е. они являются наиболее перспективными носителями иммунных сывороток (табл. 122). Адсорбенты, полученные из сополимеров асфаль- [c.353]

Так, когда скорость проникновения примеси внутрь зерен достаточно велика (мелкие зерна с широкими транспортными порами), то кинетика сорбции лимитируется скоростью массообмена, т. е. диффузией примеси из потока к поверхности зерен. Поскольку, как указывалось выше (стр. 135), этот массообмен практически заканчивается на небольшой высоте ке — (5—10) й над газораспределительной решеткой, а зерна достаточно интенсивно перемешиваются по всему объему аппарата, то выше этой зоны и а (х, (), и с (х, ) практически постоянны по всей высоте, т. е. а (х, О а (О и с(х, t) с t) = Ср (а). [c.189]

На свойства катализатора влияет и способ его получения. Поскольку химическая реакция протекает на поверхности, очень важно получить катализатор с максимально развитой поверхностью, т. е. с большим количеством пор. Для разных реакций оптимальными могут быть узкие или, наоборот, более широкие поры, а также комбинация широких (транспортных) пор с более узкими. Не менее важным является форма и размер зерен катализатора. От этого зависят удельная производительность и гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Различают следующие виды промышленных катализаторов 1) осажденные (солевые, оксидные) — монолитные, таблетированные или порошкообразные формованные 2) катализаторы на носителях (солевые, оксидные, металлические)— зерненные, таблетированные, формованные 3) природные (силикаты) 4) плавленые (металлические, оксидные), в том числе металлы в виде сеток, спиралей и т. п. 5) скелетные (металлические). [c.442]

В стационарном слое регенерация протекает преимущественно в зоне горения, которая медленно перемещается по слою катализатора. Кинетическая область горения кокса реализуется лишь для поверхностных его слоев и для гранул с крупными транспортными порами. Так, для интервала температур 300—350 С горение углеродистых отложений на катализаторе дегидрирования бутана яв- [c.95]

Диффузия в транспортных порах (мезо- и макропорах) прямо пропорциональна градиенту концентраций. Скорость сорбции, при прочих равных условиях, убывает с ростом размеров зерна сорбента /дкв и уменьшением объемов транспортных пор, что и подтверждено экспериментально в работе [185]. Скорость сорбции (d /dt) обратно пропорциональна. [c.75]

Гранулированные цеолиты являются идеальным адсорбентом для раскрытия основных кинетических закономерностей процесса адсорбции. Этому качеству они обязаны регулярной бидисперсной структуре первая структура — микропоры кристаллита, вторая — переходные и макропоры, образованные при введении связующего и являющиеся единственными транспортными порами в грануле. [c.183]

Как видно из таблицы, с увеличением диаметра гранул возрастает роль крупных (транспортных) пор. В предельном случае для гранул диаметром 5 мм вклад крупных пор в общее сопротивление составляет около 70%. [c.185]

Уравнение (8.11) используют в работах теоретического плана — при изучении механизма переноса адсорбтива в транспортных порах на специальных установках, в которых обеспечивается постоянство градиента концентрации. [c.186]

Углеродные адсорбенты характеризуются полидисперсным распределением пор, включающих микро-, мезо- и макропоры. Определяющее значение в сорбционных процессах играют микропоры. Мезо- и макропоры выполняют в основном транспортную роль. Например, при очистке промышленных газов транспортные поры в количестве 0, — 0,3 см /г обеспечивают быстрое течение процесса. Большой объем круп- [c.220]

В сорбционной технике наибольшее применение находят порошки, частицы или гранулы которых имеют развитую внутреннюю пористость. Поры между гранулами или транспортные поры облегчают или ускоряют приток внешней среды к частицам, а внутренние поры обеспечивают развитую поверхность с большой емкостью поглощения тех или иных компонентов среды. Примерами таких сорбентов служат силикагель, алюмогель и др. Очевидно, что в этом случае для характеристики рабочих свойств порошка необходимо раздельно характеризовать развитость транспортных пор и пор внутри частиц. [c.90]

О - суммарная площадь поперечного сечения транспортных пор, т.е. величина фронта диффузии в глубь гранулы [c.61]

Особые требования к пористой структуре силикагеля предъявляются при использовании его носителем катализатора [12]. Для реакций, протекающих с большой скоростью, необходимы силикагели-носители с развитой удельной поверхностью и большим объемом транспортных пор [c.7]

Наиболее крупные норы играют роль транспортных пор, а более тонкие — адсорбирующие поры. Скорость каталитической реакции снижается при слишком большом преобладании как транспортных пор, так и адсорбирующих. [c.63]

Можно предположить, что чем меньше размер микропор и, следовательно, меньше эффективный коэффициент диффузии в микропорах, тем незначительнее роль транспортных пор и влияние размеров зерен на скорость процесса. Однако, по данным авторов [3], для углей с наиболее узкими микропорами скорость процесса существенно зависит от размеров зерен, тогда как с увеличением диаметра микропор влияние размеров зерен на скорость диффузии падает и при среднем диаметре микропор 0,1 нм размер зерен (в интервале 0,03 0,9 см) не влияет на скорость процесса. Таким образом, поведение адсорбционных систем часто выходит за рамки представлений, на основе которых обычно анализируется кинетика физической адсорбции, и этот вопрос требует специального рассмотрения. [c.273]

Рассмотрим несколько подробнее формованные цеолиты. Хорошо известно, что гранулы цеолитов, имеющие обычно размеры 1 - 5 мм, получаются путем формования кристаллических порошков синтетических цеолитов со связующими добавками. Помимо микропористой структуры кристаллов (первичная пористость), обусловливающей в большинстве случаев адсорбционные свойства цеолитов, в гранулах цеолита имеется также система транспортных пор, образованная зазорами между кристаллами цеолитов (вторичная пористость). [c.285]

В процессе работы катализатора из-за дезактивации поверхности наружного слоя при наличии в достаточном количестве крупных транспортных пор происходит проникновение металлов в гл ь гранулы и выравнивание профиля распределошя металлов. [c.128]

Структура асимметричных и композиционных мембран может быть и сложнее. Так, асимметричная мембрана из ПВТМС имеет 3 четко выраженных слоя диффузионный (гомогенный) толщиной 0,1—0,2 мкм, мелкопористый толщиной 10—15 мнм с размером пор до 0,3 мкм и слой с крупными (до 4 мкм) транспортными порами [78, 79]. Композ иционные мембраны могут иметь несколько диффузионных (гомогенных) слоев из одного или разных полимеров, причем они могут быть нанесены на подложку разными методами [71—74, 80, 81]. [c.307]

Рассмотренная математическая модель внутридиффузион-ного переноса в гранулах адсорбента предполагает, что массоперенос в твердом теле полностью определяется некоторым постоянным коэффициентом диффузии. Действительно, проникание адсорбата внутрь зерна адсорбента — процесс диффузионный, а под коэффициентом диффузии D понимают количество вещества, диффундирующего в единицу времени через 1 см поверхности при градиенте концентрации, равном единице. Естественно, что нельзя ожидать, чтобы один постоянный коэффициент диффузии описал те явления, которые происходят в процессе переноса адсорбата в таких сложных пористых структурах, которыми обладают гранулы любого промышленного адсорбента. Величина D должна рассматриваться как эффективный коэффициент диффузии, значение которого зависит от структуры пор и вклада в массоперенос различных транспортных механизмов, таких как нормальная или объемная диффузия, молекулярная или кнудсенов-ская диффузия и поверхностная диффузия. Для того чтобы учесть негомогенность структуры адсорбентов, при экспериментальном и теоретическом изучении кинетики адсорбции микропористыми адсорбентами в настоящее время широко используется представление о бипористой структуре таких адсорбентов [18], которое предполагает два предельных механизма массопереноса диффузия в адсорбирующих порах (например, в кристаллах цеолита) и перенос в транспортных порах. [c.50]

С другой стороны, следует иметЕ в виду, что тонкие поры при. увеличении числа пропиток могут быть полностью забиты активным компонентом и не будут участвовать в катализе. При использовании пропиточных концентрированных растворов устья пор могут быть забиты солями. Для равномерного покрытия желательно иметь мультипористый носитель с крупными транспортными порами и развитой внутренней поверхностью за счет мелких пор, ответвляющихся от транспортных. В результате активный компонент в каждом конкретном случае нано .ится до определенного опти-. [c.128]

Многие катализаторы конверсии имеют крушше транспортные поры я узкие капилляры. При таком резкбм различии в размерах понятие эф- [c.68]

При эксплуатации установок поглощающая способность адсорбента постепенно снижается, что связано с закупоркой его транспортных пор высокомолекулярными углеводородами. Наиболее быстро снижается активность верхних слоев адсорбента (первых по ходу газа). Поэтому после определенного периода эксплуатации адсорбент заменяют свежим (период работы адсорбента 2—5 лет, в зависимости от природы и условий работы осу-щителя). [c.132]

При формировании твердого тела образующиеся поры могут быть связаны между собой, и с поверхностью, в том числе и с внутренней. Это - так называемые канальные или транспортные поры они ответственны за перенос массы вещества (фильтрация, диффузия) через пористое тело. Некоторые поры, имеющие связь с поверхностью, могут не иметь связи друг с другом. Это тупиковые поры. Транспортные и тупиковые поры образуют открытую пористость. Поры, не сообщающиеся между собой и с поверхностью или сообщающиеся через проходы меньших размеров, чем молекулы газа или жидкость, с помощью которой определяется открытая пористость, составляют недоступную пористость. Деление пористости на общую, открытую и недоступную основано на различных способах ее определения. Наиболее распространенным является вь1числение объема открытых пор, который дает общее представление о пористости тела, по кажущейся (с/к) и пикнометрической ("истинной") плотности ( /п) из выражений [c.30]

Все закономерности, полученные для материала, формованного продавливанием через мундштук, при нагреве повторяются и для материала близкого гранулометрического состава, но полученного прессованием в пресс-форму. Однако в материале, прессованном в пресс-форму, в зеленых образцах пористость отсутствует, так как при прессовании способом продавливания через мундштук вероятность возникновения различного рода дефектов типа надрывов и трещин несравненно больше, чем при прессовании в пресс-форму. При нагреве материала, прессованного в прёсс-форму, пористость образуется сразу в двух областях эф--фективных радиусов. Как видно из п эиведенных данных о влиянии давления прессования на пористость крупные макропоры (около 10 мкм) этого материала мало отличаются по величине эффективных радиусов от крупных пор в материале, прессованном продавливанием, однако поры в области меньших эффективных радиусов оказываются несколько больших размеров, что может быть результатом различия фракционного состава наполнителя для этих материалов. В связи с присутствием в материале, прессованном в пресс-форму, крупных транспортных пор, проницаемость его оказывается по величине большей, чем материала, прессованного продавливанием через мундштук, однако ход ее изменения с температурой для обоих материалов одинаковый (см. рис. 16). Увеличение общего объема пор без изменения величины их средних радиусов дает линейное возрастание проницаемости с пористостью на стадии ее развития (при карбонизации). Резкое возрастание проницаемости в области высокотемпературной обработки может быть также объяснено развитием трещин усадки. [c.42]

Существуют другие адсорбенты (цеолиты, ионообменные смолы), в которых микропористые образования локализованы, как например кристаллы цеолита в формованной грануле. Зазоры между кристаллами образуют вторичную пористую структуру, которая является системой транспортных пор [25—27]. Уравнения макрокинетики адсорбции отдельных веществ и их смесей в таких бипористых адсорбентах предложены в работах [25, 28]. Было учтено, что изотермы адсорбции на внешней поверхности кристалликов и на поверхности крупных пор описываются различными уравнениями. Для расчетов внутридиффу- [c.117]

В фаницах задачи получения глубскоочищенных жидких парафинов с содержанием примеси ароматических углеводородов не более 0.01 % масс, бьши детально изучены особенности кинетики жидкофазной адсорбции углеводородов н-гексана и н-гептана из растворов в бензоле цеолитами СаА, сорбция бензола, толуола, параксилола и изопропил-бензола цеолитами NaX и сорбция бензола из растворов в н-гептане, н-гептене, циклогексане, изооктане и тридекане цеолитами NaX в диапазоне концентраций адсорбируемого компонента в растворе 2-70 % об. при температурах 5-60 С. Расчетный анализ кинетики сорбции свидетельствует, что для рассмотренных систем адсорбционный процесс характеризуется близкими значениями диффузионного сопротивления в кристаллах сорбента и транспортных порах. Зависимость эффективных коэффициентов диффузии адсорбируемых компонентов в цеолитах от времени контакта раствора t с сорбентом при сорбции из растворов носит специфический экстремальный характер (рис. 1) на начальной стадии процесса, не свойственный, например, сорбции из паров, и объясняемый фактической трехфазностью исследуемых систем. Выявлена аномальность сорбции из растворов при повыщенных температурах вместо падения активности цеолитов наблюдался ее рост с одновременным ростом общего объемного коэффициента массопередачи, который может быть рассчитан как величина, обратная первому статистическому моменту кинетической кривой, интерпретируемой как функция отклика адсорбента на ввод в систему навески разделяемого сырья. [c.22]

Влияние пористой структуры катализатора паровой конверсии метана на производительность контакта. Активность нанесенных никелевых катализаторов зависит от температуры прокаливания глиноземного носителя. Эта зависимость проходит через максимум, что объясняется следующим. При испытании катализатора на проточно-циркуляционной установке конверсия метана протекает в кинетической области лишь при сравнительно низких температурах (300—400 С), а при температурах выше 800 С скорость реакции определяется процессом внутренней диффузии. В образцах катализатора, полученного на основе глиноземного носителя, прокаленного при 900° С, содержится значительное количество пор до 1000 А при относительно небольшом количестве транспортных пор. Такой пористой структуре катализатора в условиях конверсии метана соответствует режим кнудсеновской диффузии. Поскольку коэффициент диффузии при таком режиме меньше коэффициента молекулярной диффузии, то активность соответствующего катализатора оказывается ниже, чем у более крупнопористого образца, полученного на основе носи-теля, прокаленного при 1000° С, в порах которого осуществляется молекулярная диффузия. Дальнейшее увеличение температуры прокаливания чисто глиноземного носителя и связанное с этим отклонение пористой структуры контакта от оптимальной приводит к уменьшению его активности. Этим же объясняется отмеченное в производственных условиях снижение активности катализатора ГИАП-3 при увеличении температуры прокаливания его носителя до 1400° С. Повышение температуры прокаливания носителя, способствующее увеличению механической прочности и термостабильности катализатора, в сочетании с применением порообразую-щих добавок, одновременно стабилизирующих пористую структуру контакта, позволяет регулировать ее таким образом, что происходящее при этом улучшение его механических свойств не сопровождается существенным понижением активности контакта. [c.116]

Размер пор олазывает значительное влияние на скорость дезактивации катализатора широкопористый катализатор дезактивируется значительно медленнее, чем узкопористый. В связи с этим вахнейшим условием стабильной работы катализатора в процессе переработки остаточного сырья является наличие широких транспортных пор, обеспечивающих проникновение сырья внутрь гранулы катализатора. [c.66]

В первом случае отдельно синтезированные цеолиты с размером кристалликов до 5 мкм смешивают со связующим. В качестве связующего, в зависимости от назначения будущего катализатора, применяют алюмо-или кремнегидрозоль. Суспензия тщательно перемешивается, подвергается распылительной сушке, ионному обмену, промывке, сушке и прокаливанию. Особенность технологии состоит в том, что наполнитель жестко фиксирует кристаллики цеолита, создавая пористую, ажурную систему тончайших транспортных пор для диффузии углеводородов. [c.841]

Фирма Engelhardt разработала цеолитный катализатор с РЗЭ, заключенными в алюмосиликатную матрицу, которая образует транспортные поры. Крупные молекулы сырья претерпевают химические превращения на внешней поверхности кристалла цеолита, и далее осколки лучше проникают в полость цеолита. Катализатор Nophtha Мах имеет бидисперсную структуру. Радиус пор — 100 и 10 нм. Испытания катализатора в промышленных условиях дали следующие результаты [c.843]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология