Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Диффузия внутри пористого катализатора

    Теплопередача внутри пористого зерна катализатора определяется некоторым эффективным коэффициентом теплопроводности так же, как диффузия — эффективным коэффициентом диффузии данного вещества. Конечно, неренос тепла идет в основном через твердую фазу, в то время как перенос вещества — только через норы. Вопрос о том, как связана эффективная теплопроводность со структурой пор и свойствами твердой фазы, обсуждается в главе 5 книги Петерсена (см. библиографию, стр. 147) здесь мы только отметим, что коэффициент теплопроводности может быть определен таким образом, что тепловой поток через единичную площадку внутри частицы будет пропорционален градиенту температуры по направлению нормали к этой площадке с коаффициентом пропорциональности к . [c.142]


    Диффузия в пористых катализаторах. Перепое компонентов реакционной смеси внутри гранулы катализатора осуществляется главным образом посредством диффузии. Интенсивность диффузии внутри гранулы зависит от фазового состояния и состава реакционной смеси, физических свойств компонентов, составляющих реакционную смесь, строения пористой структуры катализатора, температуры и давления каталитического процесса. При изучении диффузии внутри пористого катализатора прежде всего необ.хо-димо учитывать влияние строения пористой структуры на интенсивность диффузии. Пористость катализатора, размер пор, их извилистость, форма и взаимное расположение — основные свойства пористой структуры, оказывающие влияние на интенсивность диффузии компонентов реакционной смеси внутри гранулы катализатора. Пористость катализатора, равная объему свободного пространства в единице объема пористой массы, определяет долю сечения гранулы катализатора, доступную для диффузии. Извилистость пор характеризует увеличение среднего пути диффузии, относительно длины в направлении, перпендикулярном внешней поверхности гранулы. Размер пор определяет механизм диффузии реагентов внутри пористой массы катализатора, если реакционная смесь является газофазной. При диффузии газов в порах молекулы каждого компонента реакционной смеси испытывают сопротивление своему движению в результате столкновения с молекулами других компонентов и с поверхностью пор. Если размер поры значительно превосходит длину среднего свободного пробега молекул газа, то число взаимных столкновений между молекулами будет значительно больше числа столкновений молекул с поверхностью поры. Перенос вещества будет протекать по закону молекулярной диффузии в свободном пространстве. Если размер пор значительно меньше длины среднего свободного пробега молекул газа, то молекулы сталкиваются преимущественно со стенками пор и каждая молекула двигается независимо от остальных. Такая диффузия называется кнудсеновской. В случае, когда длина среднего свободного пробега молекул газа соизмерима с размером пор, имеет место переходный режим диффузии. На режим диффузии жидкостей размер пор не оказывает влияния пока не становится соизмеримым с размером молекул жидкости. [c.60]


    Скорость диффузии внутри пористого катализатора зависит от природы диффундирующих веществ и структуры пористого тела. Верхняя кривая рис. 4 дает зависимость скорости регенерации от насыпного веса катализатора при 620°. Видно, что скорость регенерации в диффузионной области обратно пропорциональна насыпному весу катализатора. [c.50]

    Зависимость (111.20) применима и для расчета диффузии внутри пористых тел (катализаторов, сорбентов, ионитов) до того момента, пока радиусы пор не станут равными средней длине свободного пробега и процесс перейдет в кнудсеновскую область (см. стр. 50). [c.89]

    Поскольку в грануле катализатора встречаются поры самых различных диаметров, то в обш,ем случае возможны все вышеперечисленные механизмы, так что теоретический расчет количества вещества, проникающего внутрь пористого катализатора, чрезвычайно затруднен. Ввиду этого часто рассматривают процесс в одной модельной поре или используют эффективный коэффициент диффузии -Оэф — полуэмпирическую константу, подстановка которой в уравнение Фика делает его справедливым для пористого вещества, т. е. [c.272]

    Эффективный коэффициент диффузии внутри пористого зерна катализатора рассчитывается по выражению (I). Коэффициент проницаемости для многих катализаторов П = 0,05 + 0,25. [c.132]

    На окиси цинка скорость реакции обмена На—О3 изучалась при 100—160° С [73]. Реакция протекала по первому порядку. Установлено три температурные области, в которых энергия активации составляла 52, 9,9 и 28 ккал/моль. Экспериментальные данные интерпретируются на основании влияния диффузии внутри частиц катализатора и разветвленной пористой структуры катализатора. [c.55]

    Экспериментальные данные по определению коэффициента извилистости Т через уравнение (IV.9) удовлетворительно согласуются с величиной Т, определяемой по электропроводности жидкости, залитой в слой из неэлектропроводных зерен (раздел 11.4). К процессам диффузии в зернистом слое при неподвижной жидкости (газе) тесно примыкают явления диффузии внутри пористых тел (катализаторов, адсорбентов, ионообменников), весьма существенные для процессов катализа и различных вариантов сорбции. Зависимости типа (IV. 9) действительны и для этих процессов, но при радиусе пор, имеющем один порядок с величиной свободного пробега молекул, необходимо учитывать специфические эффекты взаимодействия молекул газа и стенок капилляров. [c.206]

    Рассмотрим, например, передачу тепла и вещества внутри пористого катализатора. Небольшой участок гранулы катализатора в сильно увеличенном масштабе схематически изображен на рис. 16.1. Диффузия идет здесь по извилистым узким порам между твердыми частицами. А перенос тепла происходит в основном по твердому , особенно если твердое вещество обладает хорошей теплопроводностью. Путь диффузии из точки А в точку В оказывается гораздо длиннее пути теплопроводности . Поэтому перенос тепла осуществляется значительно интенсивнее, чем перенос вещества. [c.92]

    В уравнения, описывающие химическое превращение реагентов в грануле, входят два параметра — эффективный коэффициент диффузии и внутренняя удельная поверхность катализатора, значения которых определяются строением пористой структуры. Пористая структура катализаторов представляет собой твердый каркас, пронизанный системой сообщающихся друг с другом полостей нерегулярной формы и разнообразного размера. Эти полости называются порами. Объем пор, содержащихся в единичном объеме пористой массы катализатора, определяет пористость е, а поверхность пор образует внутреннюю удельную поверхность катализатора 5. Сложный нерегулярный характер пористой структуры делает нереальным точное описание ее свойств и процессов, происходящих внутри пористой массы катализатора. Поэтому реальная пористая структура заменяется моделью, представляющей твердый каркас или свободное пространство пористой массы в виде совокупности элементов правильной геометрической формы. Многочисленные геометрические модели пористой структуры катализаторов можно разбить на две группы капиллярные и глобулярные. Подробное описание различных моделей пористых материалов читатель может найти у авторов [82]. Ограничимся рассмотрением лишь тех моделей, которые используются для описания диффузии в пористых катализаторах. [c.161]

    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]

    Зельдович, исходя из равенства скоростей реакции и диффузии внутри элементарного объема куска пористого катализатора показал, что если в кинетической области скорость реакции записывается в виде [c.273]


    Одной из обязательных стадий гетерогенно-каталитической реакции является перенос вещества к активной поверхности. Типичный гетерогенно-каталитический процесс идет на поверхности твердой частицы, большей частью пористой, которая омывается потоком газа или жидкости. Если химическая реакция протекает достаточно быстро, скорость процесса может лимитироваться подводом реагентов из ядра потока к внешней поверхности частицы, а также диффузией реагентов в порах внутрь зерна катализатора. В этом случае говорят соответственно о внешне- и внутридиффузионном торможении процесса. [c.98]

    Оптимальное периодическое управление температурой на входе адиабатического слоя катализатора. Предположим, что для описания нестационарного процесса в слое можно а) пренебречь продольным переносом тепла и вещества в газовой фазе за счет эффективной продольной теплопроводности и диффузии б) внутри пористого зерна катализатора практически отсутствуют градиенты температур в) можно не учитывать тепло- и массоемкость зерна и свободного объема слоя, так как будут рассматриваться процессы с характерными временами, гораздо большими, чем масштабы времени переходных режимов в газовой фазе теплообмен на границах слоя несуществен. Тогда в безразмерном виде математическую модель нестационарного процесса в слое можно записать так  [c.132]

    Массо- и теплопередача в порах. Наиболее важное значение в процессах гетерогенного катализа имеет перенос вещества и тепла внутри пористой частицы катализатора. Перенос вещества в порах осуществляется исключительно путем молекулярной диффузии. Если диаметр поры значительно превышает среднюю длину свободного пробега, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижной жидкости или газа и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика - [c.98]

    При наличии гранул пористого катализатора реакция протекает на внешней поверхности и внутри самих гранул. Согласно квазигомогенной модели поры малы при сопоставлении с размером гранул и равномерно пронизывают ее. Реакция происходит,во всей грануле катализатора и активность характеризуется эффективной константой скорости, а перенос вещества — эффективным коэффициентом диффузии. Эта модель противоположна модели нереагирующего ядра с определенной зоной реакции, которая кажется целесообразнее и реальнее для большинства некаталитических реакций в системах газ—твердое вещество, описанных в главе ХП. [c.411]

    Аналогично выражению (1) можно записать неравенство, выполнение которого будет определять область несущественного влияния того илп иного фактора, например эффективной диффузии или теплопроводности внутри пористого зерна катализатора, на нестационарный и в частном случае на стационарный режим. Что касается исследования близости решений щ и Um в окрестности начальных точек для сингулярно возмущенных систем, то выбор начальных условий, являющихся решением стационарной задачи, позволяет избежать рассмотрения временного пограничного слоя и сращивания внешнего и внутреннего асимптотических разложений [13]. [c.8]

    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]

    Общий теоретический подход при анализе динамики внутреннего переноса заключается в решении уравнений, описывающих одновременное протекание массопереноса и химической реакции в порах. Рассмотрим [15, с. 129] наиболее простой случай — реакцию в сферической грануле радиуса г — при следующих допущениях гранула находится в изотермических условиях диффузия в пористой структуре подчиняется первому закону Фика и характеризуется постоянным по всей грануле эффективным коэффициентом диффузии Оэфф, форма которого зависит от условий массопередачи внутри поры (кнудсеновское, объемное или вынужденное течение) в реакции участвует один реагент А, она необратима и ее истинная кинетика описывается степенной функцией концентрации вещества А, т. е. скорость реакции равна ks , где — истинная константа скорости на единицу поверхности катализатора система находится в стационарном состоянии, т. е. изменение массовой скорости потока в результате диффузии, (например, к центру гранулы) равно скорости реакции внутри поры. В рамках этой модели получено аналитическое выражение для т] [c.88]

    При протекании процесса горения во внутренней диффузионной области концентрация газообразного реагента (кислорода при горении углерода, горючей смеси при горен ии на катализаторе) на внешней поверхности твердого вещества примерно равна концентрации в окружающем объеме (в потоке), причем на внутренних поверхностях она постепенно сходит на-нет. Глубина проникновения процесса внутрь пористой массы будет определяться скоростью диффузии через поры или, вернее, отношением скоростей внутренней диффузии и химической реакции на поверхности пор. Суммарная реагирующая поверхность в этом случае становится переменной величиной. Так как учет этой поверхности оказывается весьма трудно осуществимым, то обычно принимают протекание процесса за чисто поверхностное, приписывая суммарный получаемый эффект воздействию чисто кинетических факторов. При такой трактовке процесса применение закона Аррениуса должно привести к кажущимся значениям энергии активации. [c.77]

    При помощи анализа второго и дальнейших моментов можно получить сведения о всех кинетических постоянных, которые нужно учитывать при описании адсорбционного процесса. Если скорость процесса определяется внутренней диффузией, то можно сравнительно просто определить значение коэффициента радиальной диффузии внутрь зерна пористого адсорбента (причем опять в широком интервале температуры, концентрации и т. п.). Если процесс определяется кинетикой адсорбции (например, при хемосорбции или при катализе), то можно при кинетических уравнениях первого порядка) определить константу скорости процесса (реакции) [23]. Так, например, нами были определены константы скорости каталитической реакции для случая обмена кислорода на катализаторе V Os при 500° С [24]. [c.452]

    Для характеристики влияния пористости катализатора в расчетные зависимости вводится так называемый коэффициент эф( )ек-тивности — отношение, фактической скорости реакции к максимально возможной, если вся поверхность пор доступна для реагентов при условиях, осуществляемых на внешней поверхности. Иногда говорят об отношении скоростей реакции внутри пор с учетом и без учета влияния диффузии. [c.173]

    К рассматриваемой группе принципиальных вопросов, возникающих при исследованиях кинетики различных реакций, относится выбор размера зерен катализатора. В зависимости от геометрических размеров и формы последнего изменяются условия диффузии реагентов в толщу контакта и наряду с этим гидравлический режим основного потока вследствие изменения гидравлического диаметра каналов насадки. При работе с пористыми катализаторами в кинетической области реагирующая смесь, проникающая внутрь пор, имеет довольно близкий состав во всех порах одного зерна. Перенос реагирующих веществ в омывающем катализатор ламинарном потоке происходит за счет диффузии, а при турбулентном — преимущественно благодаря конвекционному перемещиванию и лишь в тонкой пленке, непосредственно у поверхности гранул, — диффузией. Перенос внутри пор отдельных зерен во всех случаях происходит только за счет диффузии. [c.138]

    При контактировании гранул катализатора с реакционной средой реагенты диффундируют к активной поверхности катализатора, на ней происходит реакция и продукты реакции также посредством диффузии возвращаются в окружающий объем. Обычно целесообразно применять пористые катализаторы с активной поверхностью, достигающей нескольких сотен квадратных метров на грамм. Для эффективного использования столь большой поверхности необходимо обеспечить условия для интенсивного обмена между потоком и внешней поверхностью гранулы, а также переноса внутри нее. [c.17]

    При формовании гранул экструзией анизотропия усугубляется вынужденной ориентацией частиц. Поэтому эффективный коэффициент диффузии для пористых углей, приготовленных экструзией, может значительно различаться в осевом и радиальном направлениях (см. обсуждение этого вопроса в [54]). Такой же эффект наблюдается для катализаторов, приготовленных на основе каолина. Здесь для внешних слоев типична низкая проницаемость — так называемый поверхностный эффект . Как правило, экструзией трудно получить хорошо сформованные гранулы. На образуюш,ихся при этом искривленных поверхностях гранул при прокалке образуются многочисленные треш,ины, обеспечиваюш,ие доступ газов внутрь гранулы. [c.77]

    Рассмотрим наиболее простой предельный случай, когда толщина слоя пористого катализатора настолько велика, что ее можно считать бесконечной в соответствии с этим поверхность слоя является плоской и достаточно рассматривать лишь диффузию в направлении, перпендикулярном к поверхности. Проведем ось л вдоль этого направления от поверхности внутрь зерна. Если диффундирующее вещество вступает в необратимую реакцию, его концентрация в любой точке внутри слоя пористого катализатора определяется решением уравнения диффузии [c.125]

    В процессе, идущем на пористом катализаторе, наряду с диффузионным сопротивлением переносу реагентов внутрь зерна могут возникнуть и затруднения с отводом тепла реакции. Перенос тепла в зерне идет по двум механизмам 1) за счет теплопроводности твердой пористой частицы и 2) вследствие молекулярной диффузии в порах. Суммарное действие обоих механизмов описывается эффективным коэффициентом теплопроводности X. Если материал пористого зерна хорошо проводит тепло, частица катализатора при всех условиях остается изотермической. В случае же малой теплопроводности катализатора механизм тепло- и массопереноса в зерне один и тот же, и надо ожидать одновременного появления градиентов концентраций и температур в частице по мере перехода реакции во внутридиффузионную область. [c.143]

    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]

    Определение оптимального химического состава — еще пе окончательное решение задачи создания эффективного промышленного катализатора. Удельная активность, характеризующая активность единицы поверхности катализатора, —величина специфичная для данного химического состава — пе единственный фактор, определяющий производительность катализатора. Большинство катализаторов гетерогенно-каталитических процессов обладают высокоразвитой пористой структурой. Чтобы достичь активной поверхности внутри зерна, реагенты должны продиффундировать в поры катализатора. Поэтому диффузия реагентов и продуктов реакции внутри зерна катализатора является одной из стадий гетерогенно-каталити-ческих реакций. В работах [1, 2] было показано, что скорость гетерогенно-каталитической реакции в общем случае — результат взаимодействия диффузии реагентов внутри зерна катализатора и химической реакции на поверхности катализатора. Величина внутренней поверхности и скорость диффузии реагентов внутри зерна катализатора зависят от строения пористой структуры. Недостаточная скорость диффузии приводит к неполному использованию внутренней поверхности катализатора и, в конце концов, к снижению эффективности катализатора. Очевидно, регулируя пористую структуру, можно создать условия наиболее полного использования внутренней поверхности катализатора и обеспечить максимальную его производительность. [c.153]

    Скорость диффузии реагентов внутри зерна катализатора определяется особенностями пористой структуры катализатора. Число и взаимное расположение пор, их форма и размер — вот те основные свойства пористой структуры, которые определяют интенсивность диффузии веществ внутри катализатора. Учитывая случайный характер пористой структуры, коэффициент диффузии в зерне катализатора следует рассматривать как случайную величину. Тогда усредненный диффузионный поток вещества определяется уравнением  [c.161]

    В = ПД и диффузия реагентов внутри гранулы катализатора протекает по закону молекулярной диффузии в свободном пространстве. Если Кп > 10, то и диффузия реагентов внутри гранулы является кнудсеновской. И, наконец, при 1 < Кп <10 будет иметь место переходный режим диффузии. Для большинства промышленных катализаторов эффективный коэффициент диффузии в свободном пространстве пористой массы катализатора является величиной порядка 10 -10 м /с. [c.568]

    Если же порядок побочной реакции в отношении основного реагирующего вещества меньше, чем порядок главной реакции, то избирательность уменьшается. Из сказанного следует, что на пористых катализаторах скорость одной из упомянутых реакций может уменьшаться благодаря диффузии реагента внутрь пор в результате будут создаваться благоприятные условия для протекания другой реакции. [c.223]

    Когда реакция происходит в газовой фазе внутри пористой структуры частицы катализатора или когда одно из реагирующих веществ находится в жидкой фазе (в виде жидкого чистого реагента или в растворе), то первая или пятая стадия легко может стать самой медленной из перечисленных и, таким образом, ограничить скорость всего процесса. При этом считается, что реакция лимитируется диффузией, т. е. переносом вещества. [c.3]

    Диффузия газов в пористых системах исследовалась подробно, однако работ, посвященных диффузии в порах, наполненных жидкостью, сравнительно мало. Данное исследование относится к каталитической системе, представляющей собой значительный промышленный интерес — к палладию на активированном угле. Это обусловлено стремлением достичь максимального использования каталитического металла. Рассмотрим сначала некоторые общие закономерности диффузии внутри частиц. Интенсивность перемешивания катализатора не может значительно влиять на движение жидкости внутри пор частицы, так как эта жидкость движется вместе с частицей во всем объеме раствора. Таким образом, скорость диффузии внутри частицы может оставаться неизменной при увеличении интенсивности перемешивания. Это можно определить и по низкому температурному коэффициенту. [c.4]

    Достаточно ясен вопрос и об оптимальной пористой структуре твердых катализаторов, применяемых для осуществления различных реакций. Она определяется в основном соотношением скоростей химического превращения и диффузии реагирующих веществ внутри зерен катализатора. Подробно развитая теория позволяет установить в зависимости от удельной каталитической активности, кинетики реакции, давления и других условий проведения процесса наиболее выгодную с точки зрения скорости образования полезного продукта пористую структуру. [c.15]

    В пористой грануле или таблетке катализатора можно выделить три основных типа диффузионного массопереноса. Фактически истинный механизм массопереноса внутри пористой структуры зависит от величин радиусов пор и от давления в реакторе. Перенос газа внутри поры может осуществляться (а) объемной диффузией, (б) кнудсеновской диффузией и (в) поверхностной диффузией. В ряде случаев наблюдается переходный режим между объемной и кнудсеновской диффузиями. [c.43]

    На пористых катализаторах скорость одной из этих реакций может уменьшаться благодаря диффузии реагента внутрь пор в результате будут создаваться благоприятные условия для протекания другой реакции. Рассмотрим модель отдельной поры Уилера. Если, как показано в гл. 4, обе реакции относятся к реакциям первого порядка, то в каждом случае скорость реакции зависит от величины /11 Ш где представляет собой параметр Ь (2/с1/г )) /2, причем Ь — длина поры г — ее радиус О — коэффициент диффузии — константа скорости реакции первого порядка, отнесенная к единице илощади поверхности. В таком случае селективность в присутствии [c.288]

    При попытке приспособить аналогичную методику для определения коэффициента диффузии внутри пористых таблеток катализатора воз-ника ЮТ серьезные экспериментальные трудности вследствие очень больших скоростей диффузии газов. Горрипг и де Россет [7] сообщили о точном методе, в котором адсорбированные газы элюировали из алюмоси-ликатных зерен сферической формы и который требовал применения очень чувствительных аналитических приборов. Этот метод, по-видимому, может давать удовлетворительные значения коэффициентов диффузии в порах при нестационарных условиях. Однако он может применяться только при нормальных температурах и давлениях. [c.128]

    Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств каталитического процесса и реактора температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как уже отмечалось, те параметры, влияния которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, эффективную диффузию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравнодортупность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет попользовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих факторов может быть ииой и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Влияние этих факторов необходимо учитывать порознь. Так, например, дисперсию тепла вдоль адиабатически работающего слоя катализатора в стационарном режиме вполне достаточно представить коэффициентом эффективной продольной теплопроводности. В нестационарном режиме это недопустимо — необходимо учитывать раздельно перенос тепла по скелету катализатора, теплообмен между реакционной смесью и наружной поверхностью зерна и иногда — перенос тепла внутри пористого зерна. Из-за инерционных свойств в нестационарном режиме имеют место большие, чем в стационарном режиме, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора, что приводит, например, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, пепродол5кительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных переходных режимов и даже устойчивых предельных циклов. Это мо- [c.77]

    Перенос вещества внутри пористого зерна катализатора характеризуется эффективным коэффициентом диффузии л ". В реальном зерне катализатора поры извилисты, неодинаковы по диаметру и длине,имеют разную шероховатость, могут образовывать замкнутую сеть каналов и каверны различной формы. Поэтому будем рассматривать пористое зерно как квазигомогенную среду и характеризовать скорость дифйгзии реагентов эффективным коэффициентом диффузии /19, 43-4 . [c.68]

    При сопоставлении скоростей химического превращения и диффузии реагирующих веществ внутри зерен катализатора было сделано заключение [149, 159, 160] об оптимальной пористой структуре катализатора. Для медленнопротекающих реакций, когда скорость диффузионного переноса значительно превышает скорость химического превращения, выгоден катализатор с тонкопористой структурой. Для быстрых реакций, когда скорость химического превращения в глубине зерен заметно ниже, чем на их внешней поверхности, наиболее выгодны катализаторы с размером пор, близким к средней длине свободного пробега реагирующих молекул (при атмосферном давлении — порядка 10 см, при 29,4 МПа — около 10- см). [c.95]

    До сих пор мы ограничивались рассмотрением кнудсеновской или бинарной диффузии в катализаторе, не принимая во внимание химической реакции на поверхности катализатора. В действительности, как правило, реакционная система является многокомпонентной. Это, так же как и химическая реакция на поверхности, должно влиять на диффузию реагентов внутри зерна. Для выяснения влияния состава реагирующей смеси и химической реакции на диффузию реагентов внутри зерна катализатора рассмотрим стационарную многокомпонентную диффузию газов в бесконечно большом объеме пористой среды. Пористую среду представим как некий псевдогаз, который обозначим индексом 0. [c.168]

    Большинство катализаторов и носителей для катализаторов являются высокопористыми веществами с внутренней поверхностью, значительно превышающей внешнюю поверхность основных частиц. Поэтому очень важно рассмотреть диффузионные эффекты внутри пористой структуры, т. е. то, что мы называем внутренней диффузией вн5ггри частиц. [c.4]

    Несколько слов уместно сказать по поводу определения понятия внутреннекинетическая область . Часто ее определяют как соответствующую режиму, при котором вся внутренняя поверхность работает при практически одинаковых концентрациях (С/ Со). Такое определение неточно, так как при протекании даже медленных реакций на пористых катализаторах концентрации внутри зерна должны заметно отличаться от внешних концентраций, чтобы обеспечить нужную скорость диффузии реагентов внутрь зерна и нро- [c.156]

Смотреть страницы где упоминается термин Диффузия внутри пористого катализатора: [c.567]    [c.22]    [c.172]    [c.326]   
Явления переноса (1974) -- [ c.474 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Диффузия внутрь пор

Катализаторы как пористые

Катализаторы пористость



© 2025 chem21.info Реклама на сайте