Makrokinetik heterogene katalytische Reaktionen Stabilität exotherme Reaktionen Wahl
Bundesamt für Bildung Staatliche Bildungsinstitution der höheren Berufsbildung Polytechnischen Universität Tomsk Fakultät für Chemie und Technologie Prozesse und Vorrichtung zur chemischen Industrie Institut für Chemische Technologie Treibstoff
Makrokinetik heterogenen katalytischen Reaktionen. Stabilität exotherme Reaktionen. Wahl des Reaktortyps und Bedingungen des industriellen Prozesses Zusammenfassung der Disziplin Weitere Kapitel der physikalischen Chemie
Künstler:. Mag. gr.5M550 Afanasyev YI Regie: AssistentChekantsev NV
Tomsk - 2010

Für den Inhalt der Stoff- und Wärmeübertragung in den Poren 3 Externe Stoff- und Wärmetransport 7 Stabilität exotherme Reaktionen 8 die Art der Reaktionsbedingungen des industriellen Prozesses aus. Optimale Temperaturprofil 21-stufige Optimierung Schema 23 Makrokinetik heterogenen katalytischen Reaktionen
Echt Kinetik der katalytischen Prozess wird als die wahren Reaktionskinetik auf der aktiven Fläche und Stoff- und Wärmeübertragungsbedingungen festgelegt; ihre Studie ist Gegenstand Makrokinetik chemische Prozesse.
Die Stoff- und Wärmeübertragung in den Poren
wichtiger ist die Übertragung von Materie und Wärme im Inneren der porösen Katalysatorpartikel. Übertragungsmaterial in den Poren erfolgt ausschließlich durch molekulare Diffusion durchgeführt wird. Wenn der Porendurchmesser signifikant größer ist als die mittlere freie Weglänge von Molekülen, tritt die Diffusion in die Poren als ein fester Betrag von Flüssigkeit oder Gas. In diesem Fall ist die Transportgeschwindigkeit des Materials entlang der Poren durch Fickschen Gesetz bestimmt. Die treibende Kraft der Diffusion der Konzentrationsgradienten des diffundierenden Stoffes C in Richtung der Poren des X, und der Materialfluss in Richtung Verringerung der Konzentration gerichtet. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Moleküle hängt von der Temperatur des Gases in der Gleichgewichtsgas wird durch das Gesetz der Maxwell bestimmt:

wobei k - Boltzmann-Konstante; T - die absolute Temperatur; m - Masse des Moleküls. Koeffizient der molekularen Diffusion in Gasen können definiert werden:

Der Wert Dm mit zunehmender Temperatur zunimmt, je größer die Masse und der Durchmesser des Moleküls, desto schwieriger ist es diffundiert. Bestimmung des Molekulardiffusionskoeffizienten in Mehrkomponentenmischungen ist eine extrem schwierige Aufgabe. Bei der Ermittlung der chemischen Prozesse des Diffusionskoeffizienten über die Gaszusammensetzung und der Temperatur vernachlässigt werden kann. In Flüssigkeiten, die molekulare Diffusion Koeffizientenwerte mehrere Grßenordnungen niedriger als in Gasen. Langsame molekulare Diffusion in Flüssigkeiten die Möglichkeit der Verwendung von porösen Katalysatoren für Flüssigphasenreaktionen stark einschränkt. Mit abnehmendem Porendurchmesser molekularen Kollisionen mit den Wänden der Poren beginnen, eine zunehmend wichtige Rolle im Prozess der molekularen Diffusion spielt. Wenn der Porendurchmesser ist viel kleiner als die mittlere freie Weglänge, der Diffusionskoeffizient proportional zur mehr mittlere freie Weglänge und der Porendurchmesser dp:

Dieser Bereich ( lambda; dp) wird als Knudsen und Wert Dkn - Knudsen Diffusionskoeffizienten. Für eine feste Übergangsporendurchmesser in der Knudsen-Diffusionsbereich auftritt, wenn der Druck reduziert wird; es ist glatt, so dass in einem ziemlich weiten Bereich von Drücken, um den Diffusionskoeffizienten zu bestimmen, verschiedene Näherungsformeln Übergang, wie etwa die harmonische Mittel Formel:

In der Studie Makrokinetik chemische Reaktionen in porösen Körnern irrational, um den Prozess in einem einzigen Poren berücksichtigen. Poren echte Katalysatorpartikel sind unterschiedlich groß und bilden ein komplexes Netzwerk. Daher porösen Korn rationell wie quasi-homogenen Umgebung betrachtet werden Daten, die di...


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