Катализаторы пористость слоя

Реактор заполнен катализатором пористость слоя 0,36 [c.452]

X — пористость слоя катализатора или доля свободного объема (в отсутствие катализатора Я, = 1). [c.265]

При большой пористости слоя коэффициент диффузии должен быть большим, однако данная модель не дает возможности количественно определить влияние пористости. Свободные пространства между зернами катализатора можно считать каналами, проложенными в определенном направлении и соединенными в узловых точках. [c.41]

Исходные данные пористость слоя ё = 0,33 диаметр сферического шарика катализатора = 1,6 мм насыпная плотность слоя Ри = 1300 кг/м . [c.451]

В [4] оценивают влияние стенки на пористость слоя катализатора шириной пристенной зоны порядка 3—4-х эквивалентных диаметров частиц, что не согласуется с исследованиями, приведенными выше. По-видимому, такое несоответствие можно объяснить тем, что в первом случае речь идет об ограждающем влиянии стенки, а во втором — о пристеночной зоне. Действительно, если рассматривать взаимодействие двух плотно соприкасающихся тел с различными физическими свойствами — степ-ки и сыпучего материала, то между ними должна быть переходная зона, которая распространяется в сторону менее жесткого тела, т, е. в сторону сыпучего материала. Ширина пристеночной зоны как в модели, так и в натуре одинакова, так как свойства соприкасающихся друг с другом тел практически одинаковы. [c.35]

Таким образом, для сохранения принципиальной картины явления и возможности анализа основных закономерностей изучаемого процесса приходится отказаться от несущественных в первом приближении деталей отличия действительно реализующегося неавтомодельного течения от принятого, фильтрационных перетоков газа вдоль пористого слоя, вероятных изменений в структуре пор при разогреве, градиентов температур и концентраций внутри зерен катализатора и некоторых других. [c.87]

Обозначения Т, Гщ, Го — температуры слоя, на входе в слой и начальная с, Сщ, Со — соответствующие значения концентрации реагента в газовой смеси в слое на входе и начальное ц — линейная скорость потока газовой смеси, отнесенная к полному сечению слоя W T, с) —скорость химической реакции АГа — адиабатический разогрев смеси при полной степени превращения I, L —текущая и общая длина слоя катализатора Я — эффективный коэффициент продольной теплопроводности слоя Сел — средняя объемная теплоемкость слоя катализатора Ср — средняя объемная теплоемкость реакционной смеси е — пористость слоя катализатора у = = Ср + Ссл D — эффективный коэффициент диффузии реагента в газовой смеси. Эта модель удовлетворительно описывает процессы в адиабатическом слое катализатора при таких предположениях градиенты температур внутри зерен катализатора незначительны химические процессы па внутренней поверхности зерен и диффузионные процессы внутри пористых зерен квазистационарны по отношению к процессам переноса в газовой фазе процессы межфазного тепло- и массообмена настолько интенсивны, что температура и. концентрация реагента в твердой и газовой фазе неразличимы. [c.100]

Параметры тепло- и массопереноса были рассчитаны в соответствии с известными зависимостями, как функции критериев Рейнольдса, Прандтля. Отношение теплоемкости слоя п теплоемко-стп реакционной смеси у = 420 при пористости слоя катализатора 6 = 0,42. [c.188]

Приготовленный или полученный в результате очистки на вибромельницах сплав по мере необходимости подвергают активации. Активация состоит в обработке щелочью сплава до 40%-ного содержания алюминия. В результате образуется скелетный катализатор, наружный слой которого представляет собой пористую губку из мелкодисперсного никеля, промотированного титаном. [c.161]

Заметим, что в уравнения (11,40) и (11,41) можно подставлять объем как псевдоожиженного, так и неподвижного слоя, но при этом значение пористости слоя, входящее в формулу (11,28), должно выбираться соответствующим образом. Изменение давления в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора незначительно и может не учитываться. [c.47]

Оптимальный размер (диаметр) зерен катализатора da определяют исходя из кинетических н гидродинамических соображений. По данным кинетических опытов или аналитическим расчетом находят максимальный размер зерна, при котором внутридиффузионное торможение существенно не влияет на скорость процесса. В зависимости от пористости зерна и от соотношения скоростей диффузии и реакции для данной реагирующей смеси допусти.мые размеры зерна катализатора колеблются от 0,1 до 3 мм. Однако по результатам последующих гидродинамических расчетов, прежде всего гидравлического сопротивления слоя, максимально допустимый размер зерна может оказаться неоптимальным. Линейная скорость газа в слое, а следовательно, и высота слоя (при заданной объемной скорости) повышаются с увеличением размера зерна. Поэтому для уменьшения гидравлического сопротивления слоя необходимо применять более мелкие зерна, чем максимально допустимые по кинетике процесса. Но для равномерного распределения газа необходима минимальная высота слоя зерен (50—100 мм), и если по расчетам (например, для активного катализатора) получается слой меньшей высоты, то следует увеличивать и высоту, и, соответственно, размеры зерна. Окончательно размеры зерна уточняются после определения гидравлического сопротивления, и линейной скорости газа в реакторе. [c.252]

Обследование слоя катализатора КСН в промышленном конверторе после годичной его эксплуатации показало, что пористость и удельная поверхность контакта уменьшились, механическая прочность оставалась практически на прежнем уровне. Заметно понизилось содержание никеля в катализаторе. Наибольшим изменениям подвергался катализатор в слоях, расположенных непосредственно иод смесителем [39, 50, 51 ]. [c.119]

При испытании ЭХГ мощностью 3 кВт скорость промокания при 70 °С составила 330 см /Цч-м ). После испытания на лабораторных образцах различных средств предотвращения промокания (закрепления пористого слоя из гидрофобного материала с газовой стороны электрода, изменения потенциала поверхности и обработки углерода — носителя катализатора) удалось полностью устранить промокание путем применения модифицированного углерода. Для предотвращения пробулькивания газов в электролит, наблюдавшегося в ходе испытаний, на электроды со стороны электролита наносили гидрофильную пленку нз бутадиенстирольного латекса. [c.413]

Пример З.З.5.1. Через зернистый слой катализатора фильтруется жидкость (см, рис. 3.3.5.1). Определить распределение напряжений по глубине материала. Известны давление жидкости на гранш ах р 0) = 5-10 Па, р(Г) = 10 Па диаметр трубы 0,1 м, ее длина /, = 1 м пористость слоя 81(х) = 0,38 удельная поверхность частиц 5=10 м углы внутреннего (ф = 37°) и внешнего (фв = 28°) трения. [c.200]

В друго м патенте сообщается [493], что при нанесении окисла алюминия на керамический монолит в нем создаются поры размером 12—80 нм. На этот пористый слой наносят 0,01—10% (масС ) палладия и 0,05—20% (масс.) окислов редкоземельных элементов. Такой катализатор способен при 150°С окислять СО и углеводороды из выхлопных газов на 98%. [c.303]

Так решается в принципе вопрос о моделировании процессов переноса вещества, В применении к конкретным каталитическим процессам дело осложняется обычно сложной геометрической и гидродинамической обстановкой. Очень часто мы имеем дело с катализатором в пористом слое законы переноса, так же как и гидродинамика потока в таком слое, будут, конечно, гораздо сложнее, чем в модельных условиях гладкой трубы. Этих конкретных вопросов мы здесь касаться не будем они освещены в других статьях. [c.372]

При регулировании пористой структуры катализаторов необходимо учитывать ее влияние на такую важную для практики характеристику, как механическая прочность. В соответствии с увеличением интенсивности каталитических процессов, применением контактных аппаратов с движущимся катализатором, псевдоожиженным слоем, регулярным расположением катализатора и т. п. требования к механической прочности катализаторов быстро возрастают. Надо отметить, что само понятие механической прочности или устойчивости катализаторов определено недостаточно четко и методы ее определения не всегда отвечают реальным условиям работы катализаторов. При увеличении объема пор механическая прочность, как правило, снижается вследствие уменьшения числа контактов между первичными кристаллитами или полимерными молекулами, образующими катализатор. В каждом случае необходимы поэтому поиски компромиссного решения, при котором при удовлетворительной механической прочности объем пор был бы достаточно велик для обеспечения требуемой избирательности и возможно более высокой активности. В связи с этим очень большой интерес представляют попытки повышения механической прочности без уменьшения пористости, с использованием методов физико-химической механики, развиваемых школой академика П. А. Ребиндера. [c.18]

Измерения проводились с пористыми и непористыми зернами. В качестве газа-носителя использовался воздух. Для получения импульсов были взяты водород и метан. В качестве непористых зерен использовались свинцовые дробинки диаметром = 0,208 см, стеклянные бусы = — 0,568 см и керамические бусы диаметром 1 см. В качестве пористых зерен изучалась активированная окись алюминия (средний диаметр пор 50 А) с диаметром зерен 3 и 6 мм, носитель для катализатора (фирмы Нортон ) в виде сферических зерен с диаметром пор 2—40 мк. Все колонки были изготовлены из стеклянных трубок и имели соотношения диаметра трубки к диаметру зерна от 1,1 до 25 и длину от 112 до 421 см. Для каждого слоя зерен были измерены пористость слоя, пористость и размер зерна. Выходные кривые были близки к гауссовской форме. [c.165]

Значение рк легко рассчитать по насыпной плотности катализатора (рнк) и пористости слоя (е). Пористость определяется экспериментально, и для выбранного катализатора она составляет 0,4. Тогда имеем [c.265]

Пористость слоя частиц широкого гранулометрического состава неправильной формы зависит также от формы и размера частиц. Так, с уд[оныиопиеи среднего диаметра частиц катализатора крекинга пористость слоя возрастает до диаметра 800 мк, затем до диаметра 500 мк пористость снижается. С дальнейшим уменьшением диаметра частиц пористость вновь возрастает. [c.60]

Рассмотрим, в какой же мере достоверно описывает процесс простая одномерная модель В частности насколько однородны условия по сечению реактора Терни и другие исследователи (см. библиографию на стр. 301) нашли, что в случае частиц неправильной формы небольшое увеличение пористости слоя вблизи стенки исчезает уже на расстоянии от стенки, равном одному диаметру частицы, и доля свободного объема остается постоянной до центра слоя. В слое частиц более правильной формы доля свободного объема, начиная от стенки реактора, быстро уменьшается, а затем приближается к среднему значению, совершив два-три затухающих колебания. Например, для цилиндров в слое, имеющем диаметр, который в 14 раз превышает диаметр частицы, доля свободного объема на расстоянии 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 и 3,0 диаметра частицы от стенки реактора может быть равна соответственно 0,15 0,31 0,20 0,27 0,22 и 0,25, причем средняя пористость составляет 0,25. Очевидно, неоднородность несущественна в слое частиц неправильной формы или при очень большом отношении диаметра слоя к диаметру частицы. Торможение потока у стенки компенсирует влияние большой локальной пористости слоя, поэтому наиболее высокие скорости потока должны наблюдаться на расстоянии порядка диаметра частицы от стенки реактора. Однако об этом трудно сказать что-либо определенное, так как во многих промышленных реакторах форма поперечного сечения слонша, а характер упаковки частиц катализатора неизвестен. По-видимому, влияние неоднородности слоя настолько невоспроизводимо и в то же время незначительно, что его не стоит учитывать при разработке более детализированной модели слоя. [c.263]

Испытаны образцы катализатора с измельченными гранулами, имеющие цилиндрическую форму различного диаметра и в сечении трехлепестковую симметричную и четырехлепестковую асимметричную формы. Поэтому преимущество катализатора с нецилиндрической формой гранул по сравнению с катализатором с цилиндрической формой граиул выражается в уменьшении отношения объема гранулы к ее поверхности при одном внешнем диаметре частицы иными словами, такой катализатор характеризуется большей внешней поверхностью на единицу объема. При одинаковом отношении объема гранулы к ее поверхности катализатор с нецилиндрической формой гранул характеризуется большей пористостью слоя. Оба зти показателя играют существенную роль при переработке остаточного сырья. [c.111]

Внутренняя пористость наиболее точно определяется ртутногелиевым методом. Весь свободный объем в слое частиц измеряется количеством гелия, которое мояшо накачать в эвакуированное иространство известного объема, содержащее известную массу частиц. После этого гелий откачивается и туда накачивают ртуть. Так как ртуть не проникает в поры при атмосферном давлении, то по разности можно определить внутреннюю пористость. Общая пористость слоя частиц катализатора может быть порядка 75% или более, а пористость самих частиц 50%. [c.309]

Состав катализатора (мас.%) 4,78ЫЮ, 0,7Л , 94,55Ю,. Пористость катализатора 23— 30 об.%. Носитель — силикатный кирпич, измельченный до получения частиц размером 6,45— 9,52 мм. При пропускании водяного пара и углеводородов через слой катализатора температура слоя понижается и на нем отлагается сажа. Прежде чем температура катализатора понизится до нежелательного уровня процесс прекращается, а через слой катализатора продувают смесь продуктов горения углеводородов с избытком воздуха. При этом ранее восстановленный N1 окисляется до N 0, углерод из катализатора выжигается, температура в слое поднимается до заданной. При использовании такого катализатора получается 1520 об. ч. горючего газа на 1 об. ч. катализатора (калорийность газа, содержащего 3,8% СОа, равна 3381,7 ккал/м ) [c.82]

Обозначения Г, Г х, То - температуры слоя, на входе в слой и начальная с, Свх> Со соответствующие значения концентрации реагента в газовой смеси в слое, на входе и начальное и - линейная скорость потока газовой смеси, отнесенная к полному сечению слоя W T, с) - скорость химической реакции ДГад - адиабатический разогрев смеси при полной степени превращения I, L -текущая и общая длина слоя катализатора X - эффективный коэффициент продольной теплопроводности слоя - средняя обммная теплоемкость слоя катализатора Ср - средняя объемная теплоемкость реакционной смеси е -пористость слоя катализатора у = Ср + Сел D - эф ктивный коэффициент диффузии реагента в газовой смеси. [c.309]

Здесь введены следующие обозначения Ск, Ср — теплоемкости катализатора и потока ек, е — пористости зерна катализатора и слоя Хк, Яс2, X R, Xfz, Ярн — коэффициенты температуронроводно-сти зерна катализатора, скелета катализатора и потока Dk, Dfz, DpB — коэффициенты диффузии в зерне катализатора и в потоке акр, O.KW, 2, O.FW — коэффициенты теплообмена между катализатором и потоком, холодильником и входным потоком и между потоком и холодильником — коэффициент массообмена между зерном катализатора п потоком R , Ra, L — радиус зерна, радиус и длина аппарата VF(Г, Z) — скорость химической реакции Q — тепловой эффект реакции к — константа скорости реакции Ё — энергия активации Д — газовая постоянная и — скорость потока. [c.129]

В последнее время предпринята попытка объяснить возникновение в слоях катализатора крупномасштабных гидродинамических неоднородностей более глубоким (но радиусу) влиянием стенки на пористость слоя [18, 34, 58—61]. Исследования для неподвижного слоя [62] свидетельствуют о том, что изменение пористости не локализуется у стенки, а распространяется в зону слоя толш иной до 100 диаметров частиц. В работе [63] область влияния стенки оценивается в 40—100 диаметров частиц, измерения полей скоростей за слоем в [64] показали, что изменение пористости частиц по радиусу стенки распространяется более чем на 15 диаметров зерен. В работе [60] с учетом ряда физикомеханических свойств катализаторов и шероховатости стенки емкости расчетами получено, что для связных частиц влияние ее находится в пределах 15, а для несвязных — в пределах 30—40 диаметров. Анализ работы промышленных реакторов процесса дегидрирования олефиновых углеводородов показал, что скорость газа в центре реактора приблизительно на 45% ниже, чем в зоне влияния стенки [59, 65, 66]. Наибольшая сходимость )езультатов физического моделирования получена в работах 46-48, 67]. [c.35]

В связи с разработкой крупнотоннажных каталитических реакторов с неподвпншыми слоями катализатора возникает необходимость более детального рассмотрения влияния стенки на формирование их структуры. Исследования нористости зернистого слоя у стенки проводились многими авторами, например [11, в результате было установлено, что ее влияние распространяется на глубину порядка 3 -н 4 диаметров частиц катализатора. Пористость в этой зоне всегда увеличена по сравнению со средней пористостью всего слоя. Это связано с изменением геометрии укладки зерен вблизи стенки. Кроме того, результаты работы [21 наводят на мысль о том, что пристеночный эффект во многих случаях проявляется в повышении пористости насыпного слоя не только в области, непосредственно примыкаюш ей к стенке, но п на значительном удалении от стенки (до нескольких десятков диаметров зерна). [c.94]

Металлокерамика [103] — спрессованные микросферические шарики металла с высокой теплопроводностью. Регулируемая пористая структура зависит от размера исходных микрошариков и давления прессования. Пористость ее — до 40%, поверхность невелика. Основной недостаток — трудно наносить на нее активные соединения. Однако ввиду большой прочности металлокерамика может быть использована для катализаторов кипящего слоя. [c.136]

В результате крекиига углеводородиого сырья поверхнссть катализатора покрывается слоем смолисто-коксовых отложений. Для вссстановления активности катализатора с его иоверхности выжигают эти отложения посредством контакта горячего катализатора с потоком воздуха. Чем выше температура регеиерации, тем быстрее протекает этот процесс однако чрезмерно высокие температуры вызывают спекание веш,ества катализатора—тем самым нарушается его пористость и, следовательно, изменяется активная поверхность. Поэтому важно, чтобы катализатор был термически устойчив при нормальных температурах регенерации (около 600° С). [c.150]

Пример. Гранулы влажного пористого катализатора, имеющие форму цилиндров диаметром 13,45 мм и высотой 12,85 мм, подвергаются сушке в аппарате при пропускании воздуха через слой Л1атериала. Катализатор з слое высотой 50,8 мм, считая на сухой остаток, расположен на ситчатых противнях. Скорость прохождения воздуха равна 3900 кг сухого воздуха/ж час прн 82 - влажность воздуха 0,01 кг воды/ г сухого воздуха. Насыпной вес катализатора 605 кг сухого материала/л , а поверхность его частнц составляет 282 м 1м слоя катализатора. [c.378]

В газодиффузионных гидрофобизированных электродах граница раздела электрод—электролит—газ создается с помощью введения гидрофобного вещества. Существует несколько типов пористых гидрофобизпро-ванных электродов различной конструкции, которые могут использоваться с жидким и связанным электролитом, а также в расплавах. Принципиальная особенность таких электродов заключается в том, что устойчивая граница раздела между газовой и л<идкой фазами внутри электрода определяется различным характером смачивания катализатора и гидрофобной основы. Активным слоем электрод -обращен в электролит, гидрофобной основой — в сторону газа. Если ни со стороны газа, ни со стороны электролита нет избыточного давления, то электролит с -помощью капиллярных сил всасывается в мелкие поры 1катализатора однако активный слой оказывается смоченным электролитом не полностью, гидрофобные частицы -в активном слое не смачиваются электролитом, таким образом, по всей толщине активного слоя создаются поры, заполненные газом. Эти поры и обеспечивают беспрепятственный подвод реагирующего газа ко всем частицам катализатора. Пористая основа в силу своей дрофобности также не смачивается электролитом. Более того, даже при некотором повышении давления электролита он не проникает в глубь гидрофобной осно вы, а удерживается силами капиллярного отталкивания на ее границе. Давление, которое выдерживает гидрофобная основа, тем меньше, чем меньше поры -в этой основе, и определяется соотношением [c.90]

Скорость протекания реакций, диффузионных, ми-грацпонных И конвективных процессов определяется свойствами применяемых катализаторов, пористой структурой активного -слоя и конструкцией электрода. Если вл-ияние диффузионных и конвекционных процессов на активность электрода невелико, то такой электрод по принятой терминологии работает в активацион-йо-о мическом режиме. В этом случае теория учитывает только электрохимическую активность катализатора и его поверхность, электронную -и ионную проводимости акБивного слоя. Следует отметить, что существующие теории пока еще только качественно рассматривают влияние конвективных процессов на активность газодиффузнонных электродов и ТЭ -в целом, роль которых пр-и больших плотностях тока заметно возрастает. Удельная проводимость порошков катализаторо-в обычно существенно больше эффективной проводимости электролита в активном слое, и поэтому влиянием ее на активность пренебрегают. У катализаторов окисного типа, активированных углей, металлоподобных И других соединений проводимость -может быть сравнима пли даже ниже проводимости электролита. При отсутствии [c.96]

Гипотетический процесс электрохимического восстановления кислорода состоит из следующих стадий диффузия кислорода в воздушной смесн и глубь электрода растворение кислорода в электролите, запол шющем гидрофильные слои катализатора диффузия растворенного кислорода в глубь пористого слоя катализатора, сопровождающаяся электрохимической реакцией. Влияние парциального давления кислорода на электрохими-ческую активность электро-дов с платиновыми катали-заторами и с различным содержанием гидрофобизатора изучалось посредством элек- дц тровосстановления кисло-родно-азотной смеси. Парци- 0,85 альное давление кислорода ддд Ро, ". .............. [c.115]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.18 , c.243 , c.248 , c.252 , c.257 , c.293 , c.295 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.18 , c.243 , c.248 , c.252 , c.257 , c.293 , c.295 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.18 , c.253 , c.254 , c.258 , c.259 , c.264 , c.268 , c.307 , c.309 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.18 , c.243 , c.248 , c.252 , c.257 , c.293 , c.295 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология