Массопередача гетерогенном катализе

Кинетика многих промышленных процессов разделения зависит от массопередачи между газом и жидкостью, между газом или жидкостью и твердым телом или между двумя жидкостями. Сюда относятся ректификация, абсорбция газов, жидкостная экстракция, адсорбция, парциальная конденсация и ионный обмен. Сушку, увлажнение, удаление влаги из газов, водяное охлаждение также можно было бы отнести к процессам фракционирования, связанным с массопередачей. Гетерогенный катализ предполагает наличие массопередачи реагентов и продуктов взаимодействия к поверхности и от поверхности твердого тела, на которой происходит химическая реакция. В промышленности успешно используются многочисленные типы массообменных аппаратов. В большинстве случаев каждый тип предназначается для конкретного применения и не поставляется как насосы и воздуходувки. Цель проектировщика заключается в том, чтобы найти правильный экономический баланс между капиталовложениями и эксплуатационными затратами, поскольку одно обычно возрастает с уменьшением другого. [c.609]

МАССОПЕРЕДАЧА В ГЕТЕРОГЕННОМ КАТАЛИЗЕ. [c.84]

При гетерогенном катализе исключительно важное значение приобретает контакт катализатора с реагирующими веществами на поверхности раздела фаз в результате адсорбции реагирующих веществ на поверхности катализатора, ведущей к повышению п концентрации. Адсорбция происходит в отдельных участках или точках поверхности катализатора, характеризующихся повышенной способностью к притяжению молекул и называемых активными центрами. Механизм адсорбции газов на твердых поверхностях был рассмотрен в гл. двенадцатой. В целом механизм гетерогенного каталитического превращения включает следующие элементарные акты а) массопередачу исходных веществ из жидкой или газовой среды к поверхности катализатора и продуктов реакции с поверхности катализатора [c.315]

Экспериментальное исследование процессов тепло- и массообмена в химическом реакторе и гидродинамика потока играют важнейшую роль в создании математического описания процесса. Мы, однако, не рассматриваем в этой книге способов измерения таких параметров, как коэффициенты тепло- и массопередачи, диффузии и пр., так как это является специальной областью не связанной со спецификой гетерогенного катализа. Исключение будет сделано для динамического метода определения гидродинамических характеристик проточных аппаратов, описываемого здесь [23, 35—37]. Получаемая с помощью этого метода информация является весьма ценной для расчета каталитических реакторов [24, 35, 36]. [c.379]

Особенностью гетерофазных реакций является необходимость переноса вещества из одной фазы в другую за счет массопередачи, одновременно с которой происходит сама химическая реакция. С подобным явлением мы уже встречались при гетерогенном катализе, но в данном случае математическое описание процесса существенно изменяется и нередко усложняется. В зависимости от относительных скоростей массопередачи и химической реакции здесь также имеются несколько областей протекания реакции 1) кинетическая, когда химическая реакция идет много медленнее массопередачи 2) диффузионная, в которой самым медленным является процесс переноса вещества 3) переходные области, характеризующиеся сравнимыми скоростями химической реакции и массопередачи. [c.192]

Роль, которую играет массопередача в ряде технических процессов, была показана в главе 1. Процессы разделения обычно связаны с переносом компонентов смеси от одной фазы к другой, легко отделяемой от первой с помощью механических методов. В других случаях, как например при гетерогенном катализе, массопередача происходит в пределах одной фазы при одновременном переносе вещества к поверхности твердого тела и от нее. Компоненты реагирующей смеси должны достигнуть поверхности вне зависимости от того, пересекают они ее или нет. В пределах одной фазы такой перенос осуществляется молекулярной диффузией, турбулентной диффузией или с помощью обоих механизмов. Настоящая глава посвящена молекулярной диффузии турбулентная диффузия рассматривается в главе 4. [c.20]

Лаборатория химической технологии Направление научных исследований пиролиз полиэфиров кристаллизация в псевдоожиженном слое массопередача в тарельчатых абсорбционных и ректификационных колоннах фракционирование в вакууме в колоннах с насадкой сушка волокнистых и гранулированных веществ проектирование химических реакторов гетерогенный катализ. [c.271]

Сами понятия о механизме гетерогенно-каталитического процесса в известной мере неоднозначны. С одной стороны, с позиций механизма гетерогенного катализа любая реакция протекает через следующие стадии 1) массопередача реагентов из потока к внешнему слою катализатора 2) диффузия реагентов через поры внутрь зерна катализатора 3) адсорбция реагентов на твердой поверхности катализатора 4) химическая реакция между адсорбированными реагентами 5) десорбция продукта химической реакции с поверхности катализатора 6) диффузия продукта из пор катализатора 7) массопередача продукта с поверхности катализатора в поток. 1- г [c.144]

Помимо массопередачи от ядра потока к внешней поверхности частицы, большую роль в процессах гетерогенного катализа играет перенос вещества в порах катализатора. Диффузия в широких порах описывается законом Фика (III. 1) с обычным коэффициентом молекулярной диффузии. Однако у большинства катализаторов поры преимущественно малого диаметра, внутри которых молекулярная диффузия перестает подчиняться закону Фика. Если диаметр поры меньше средней длины свободного пробега, молекулы чаще сталкиваются с ее стенками, чем между собой. В таком капилляре перенос вещества идет по механизму Кнудсена и коэффициент диффузии равен [c.116]

Физико-химические процессы, такие как ректификация, абсорбция, экстракция, сушка, гетерогенный катализ, связаны с переносом вешества из одной фазы в другую через их границу т. е. с массопередачей. В обшем случае этот сложный процесс включает перенос вешества в пределах каждой фазы и через границы их раздела. Часто межфазный массоперенос сопровождается химическими реакциями, протекаюшими в объеме или на границе раздела фаз. Перенос массы в пределах одной фазы к границе раздела называют массоотдачей [42]. [c.347]

Внешняя массопередача в йёкото-рых конкретных процессах. . . . 4. Внутренняя массопередача . .. . . 5. Топонимические реакции. .... 6. Кинетика кристаллизации. ... 7. Кинетика электродных процессов 8. Общие сведения о катализе. . 1. . 9. Гомогенный катализ в растворах 10. Гетерогенный катализ...... [c.6]