Regiunea de difuzie exterioară
Regiunea de difuziune externă se observă în cazurile în care viteza de difuzie a reactanților ușor accesibile chiar și la porțiunile de catalizator (de suprafață exterioară a granulelor sau pe perete) mai puțin decât viteza de reacție la aceste situsuri. În acest caz, regularitățile cinetice sunt determinate de legile de transport a materiei pe suprafața catalizatorului. Gradientul concentrației reactanților în faza gazoasă este mare, iar cataliză este realizată pe suprafața exterioară a granulelor. [1]
Regiunea de difuzie exterioară este observată la temperaturi de la 490 ° C; energia de activare este redusă la o valoare minimă de aproximativ 3 kcal / mol. [3]
Regiunea de difuzie externă este caracterizată prin aceea că viteza procesului este determinată de viteza de transfer (difuzie) a substanțelor reactive pe suprafața exterioară a catalizatorului. [4]
În regiunea de difuzie exterioară, viteza de regenerare este determinată de difuzia oxigenului din volumul granulelor către suprafața lor. [5]
În regiunea de difuzie externă, rata de reacție macroscopică este egală cu fluxul de difuzie la suprafață și este proporțională cu concentrația reactivului în volumul fazei inactive. [6]
În regiunea de difuzie externă. după cum rezultă din ecuația (I, 54), viteza procesului crește odată cu scăderea diametrului bobului. Același lucru depinde de diametrul granulelor și de amploarea rezistenței hidraulice. De aceea, atunci când mărimea granulelor de catalizator scade la o viteză constantă a gazului, rezistența hidraulică a stratului rămâne neschimbată, deoarece o creștere a rezistenței unei unități de înălțime a stratului este compensată de o scădere a înălțimii întregului strat. Rezultă că pentru procedeele de contact care apar în regiunea de difuzie exterioară, este de dorit să se utilizeze un catalizator sub formă de granule eventual mai mici. Reducerea mărimii granulelor este limitată numai de posibilitatea distribuirii uniforme a gazului peste secțiunea patului catalitic subțire. [7]
În regiunea de difuzie externă. după cum rezultă din ecuația (I, 54), viteza de proces crește pe măsură ce diametrul boabelor scade. Același lucru depinde de diametrul granulelor și de amploarea rezistenței hidraulice. De aceea, atunci când mărimea granulelor de catalizator scade la o viteză constantă a gazului, rezistența hidraulică a stratului rămâne neschimbată, deoarece o creștere a rezistenței unei unități de înălțime a stratului este compensată de o scădere a înălțimii întregului strat. Rezultă că pentru procedeele de contact care apar în regiunea de difuzie exterioară, este de dorit să se utilizeze un catalizator sub formă de granule eventual mai mici. Reducerea mărimii granulelor este limitată numai de posibilitatea distribuirii uniforme a gazului peste secțiunea patului catalitic subțire. [8]
În regiunea de difuzie externă, procesul este limitat prin difuzie din faza în care viteza de reacție este mică. Difuzia internă este regiunea în care adâncimea de penetrare este mică în comparație cu dimensiunea fazei de reacție. Aici, viteza macroscopică este egală cu media geometrică a vitezei de reacție și a ratei de difuzie în faza de reacție. [9]
Condițiile de realizare a regiunii de difuzie externă valorile determinate experimental K E și ordinea de reacție n diferă în mod semnificativ de cele obținute în regim cinetică: ordinea de reacție, indiferent de adevărata ecuație cinetică este egală cu unu, iar caldura aktigatsii valoare va corespunde unei creșteri a vitezei temperaturii de transfer de difuzie și să fie 1 - 2 kcal / mol. [10]
Condițiile de realizare a regiunii de difuzie externă valorile determinate experimental K E I și ordinea de reacție diferă în mod semnificativ de cele obținute în regim cinetică: ordinea de reacție, indiferent de adevărata ecuație cinetică este egală cu unu, iar valoarea va corespunde aktigatsii creșterea ratei de căldură a transferului de difuzie. [11]
Trecerea directă la regiunea de difuzie externă este observată. [12]
Pentru reacțiile apărute în regiunea de difuzie externă. dependența directă a vitezei de reacție de viteza liniară a debitului de gaz și a coeficientului de temperatură mic este caracteristică. [13]
Dacă reacția fe Pc are loc în regiunea de difuzie exterioară (w Pc C), pentru k pc - în regiunea cinetică (w kC), cu k și pc comparabil există un regim tranzitoriu. Eyab Ek și, de obicei, peste 80 kJ / mol. [14]
Articole similare
-
Regiunea de difuzie externă a procesului în sistemul de gaze
-
Schimbare - densitate - apă - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1
Trimiteți-le prietenilor: