химический каталог




Технология катализаторов

Автор И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжкина

зволяет создать оптимальный по своей структуре образец. Крупные поры способствуют достаточной скорости транспортировки реагентов к тонким порам и обратной диффузии продуктов реакции, а более мелкие поры дают соответствующий вклад в образование поверхности. Смещение в сторону меньших размеров пор приводит к увеличению их поверхности, но одновременно с этим резко уменьшается степень использования последней и соответственно понижается скорость реакции. Аналогично снижается скорость реакции при смещении от оптимального размера пор в сторону его увеличения, когда при высокой степени использования поверхности снижение активности будет обусловлено уменьшением поверхности.

На рис. 2.7 представлена зависимость скорости реакции от

вероятного радиуса пор как для мультидисперсного, так и для

монодисперсного катализаторов. Если через крупные каналы

беспрепятственно осуществляется транспортировка реагентов,

кривая / проходит через максимум гм,к[., а границы кинети, ческой области значительно расширены.

Примером катализаторов, име-ющих мультидисперсную структуру,

«И—н/ я/

во?,2а2500

г5 100 5В0 г.нм

Интегральное (i) и дифференциальное , . , . , . , .

\_\ аг / \ Дг /максJ объема пор катализатора КС по радиусам

Рис. 2.9. Интегральное (/) и дифференциальное |Д ) : у J макс I

деление удельной площади поверхности катализатора КС по радиусам

могут служить железные катализаторы синтеза аммиака [511, алюмосиликатные катализаторы крекинга [43], нанесенные сернокислотные катализаторы КС для окисления S02 в кипящем [51] и фильтрующем слоях (а. с. СССР 929211; 910177) [75]. На рис. 2.8 и 2.9 представлены структурные характеристики катализатора КС, из которых видно распределение объема пор по радиусам и вклад в общую поверхность каждого размера пор. Диаметр основных пор составляет примерно 100 нм, что считается наиболее оптимальным при окислении SOa. Катализатор состоит из квазиглобул различного размера (рис. 2.10). В результате касаний таких первичных частиц и образуются поры, которые в свою очередь создают определенную работающую поверхность.

Основные соотношения для мультидисперсной модели. В катализаторе, структура которого описывается мультидисперсной моделью, имеется набор размеров глобул, концентрирующихся в некоторой полосе (интервале) радиусов от гт мин до гг мако (рис. 2.11).

При получении основных соотношений для мультидисперсной модели делается допущение о равномерном распределении пор по радиусам в интервале г-=- гг. маКс (см. линию 2, рис. 2.11)

(2.25) 67

Введем понятие «степень мультидисперсности»:

2 _ гу. манс ^г. мин Агг

(гг. манс -Ь гт. мнн)/2 ?г. ср

66

Для глобулы радиусом гг получаем (из элементарных соотношений Sr = 4лг?; иг = 4/зягг):

Sr = vr-3/rr. (2.29)

1 (2.30)

Запишем удельное (на единицу размера радиусов) приращение площади поверхности в интервале радиусом от гг М1Ш до

AS = AvT =

Гг. макс гг. мин ггdrr.

Для бесконечно малого интервала радиусов drr

1—Фен 3

(2.31)

гг. макс гг. мин гг

Чтобы определить всю площадь поверхности единицы объема мультидисперсного катализатора, проинтегрируем выражение (2.31) по гг от г,.. мин до гг.макс:

Скорость каталитической реакции, отнесенная к единице объема зерна катализатора, в соответствии с выражением (2.15) равна и' = usS'yui). Рассмотрим составляющие этого выражения. us — скорость реакции, отнесенная к единице поверхности зерна катализатора, характеризует скорость собственно химической реакции при постоянных параметрах технологического режима (t, Р, С = const) и является константой для катализатора данного химического состава. Поверхность единицы объема зерна катализатора монодисперсной структуры описывается уравнением (2.11). Выведем выражение для поверхности единицы объема катализатора мультидисперсной структуры.

Допустим, что объем пор равномерно распределяется по глобулам (порам) в интервале от гг. мин до гР. макс. Тогда удельный (на единицу приращения радиуса глобул) объем катализатора:

Дукат = Ч(гг. макс —Л\ мин)> (2.26)

удельный объем пор:

Д» = фсв/(гг. макс— гг. мин). . (2-27)

(2.28)

удельный объем глобул (на единицу объема катализатора):

Ав = (1 — <Рсв)/(гг. макс "

Ли гг. мин) •

. 2.11. Распределение объема пор по радиусам глобул, образующих поры: мультиднсперсная модель; 2 — эквивалентное равномерное распределение

3(1ул- J (гг. макс— 'г. мин)'г

3(1 -Фсв) гг. макс 'г. мин

ГГ. МИН

' г. мин

3(1-фсв) гг. макс гг. мин

3(1 -Фсв)

3(1 — фсв) ]пг |гг.макс^ (In Гг. ,

(2.32) (2.33)

(2.34) (2.35)

(2.36)

Г г. макс гс мин

_ "у fcB; |п г. макс Уд. мл /"г. макс—Гг. миц гг. мин

Или, так как

2 — (гг. макс гг. мин)/Гг> ^г. ср — гг. макс — гг. мин = Дгг,

• ArT _ f,j_z\

гг. макс — "г. ср т 2 гг. ср I 1 i 2~) '

Дгг / z \

Тогда

s'

1+ГГ. мин — ГГ. Ср 2 — гг. ср ( 1 2 /

ггг. с р

.3(1-фсв). г'+ 2

1—2Исследо

страница 28
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Скачать книгу "Технология катализаторов" (2.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где отремонтировать вмятину
диагностика чиллера mdv
дискотека 80-х 2017 купить билеты
знак осторожна високая наприжение

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.10.2017)