химический каталог




Технология катализаторов

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

вание выражения (2.36) в частном случае вырождения мультидисперсного катализатора в монодисперсный дает (г->-0):

68

69

3(1-Фсв)

= lim -z-*-o

('-г)-г('-г)+-гО+т)

ОН-) 0--Г)' .

= s„

''Г. СР

3(1 —усв) ''Г. СР

фсвР/-гС 1Q.S

3(1-Фен)

' Г. ПЕРЕХОДИ

I Г фсвдс то,5 г 1 ГЗ(1-Фс,)?.Т-5

фсвДС 10,5 f 1 Г3(1 —фсв)Я. 1' 5(1— фев)"8 J [ 2 L Фсв J

Таким образом, полученное выражение для поверхности мультидисперсной модели является общим для моделей с любой степенью дисперсности, сводясь в частном случае (при г ->- 0) к известным [73] выражениям монодисперсной модели.

Наконец, рассмотрим множитель, характеризующий степень использования поверхности т).

Гидравлический радиус ггидр в соответствии с выражением (2.14) составляет:

'гидр = фсв^Г/СЗ (1 — фсв)]Как известно, условной границей между областями диффузии Кнудсена и молекулярной диффузии принято считать поры (глобулы) такого размера, когда гидравлический радиус равен длине свободного пробега X молекулы реагента. Тогда граничный (переходный) размер глобул с учетом выражения (2.14):

'г. переходи = 3 (1 фсв)^/фсв- (2-37)

Известно, что т] определяется безразмерным параметром V (модуль Тиле). Во всей области внутренней диффузии т) = IfV:

1 Г ф^РлгС 10.5

"-ТГ[ 3(1-Фсв)"8 J ? (2-38)

При Гтт<Х ИЛИ, ЧТО ТО ЖЕ Самое, Гт < Гг. перехода

(2.39)

наблюдается диффузия Кнудсена, и коэффициент диффузии DK линейно зависит от радиуса глобул (пор), достигая на границе с областью молекулярной диффузии значения D, которое при гтадр > V или гг >/у. Переходн> является константой, не зависящей от радиуса пор (глобул). С учетом изложенных закономерностей выражение для коэффициента диффузии в области Кнудсена записывается в виде:

'Г. переходи

Drr

"3(1 — фсв)^/фсв

70

40)

[З(1-фСВ)Х]0' -т[Гг-^{1~т)\ +

НМ'Н)ГН[^Ч^Г}- <»?

С учетом выражений (2.36) и (2.40) скорость реакции для мультидисперсного катализатора:

= 3(1-1п

ФСВ) ,Л +~> V З('-фС.)ЦА I

^! ГГГ. CPT

1 Г 3(1-фсв) Я] 1.5 Г фс, 10.5

2 L фен J L3(i --Фсв)1] НЬм''Н)Г+тМ'Н)ГИсследование функции (2.41) на экстремум решением уравне-du

ния = 0 дало:

агг. СР

_3(1-фСв)Л I 1

'Г. СР. О - - — — Гг. ПЕРЕХОДИ ~ • \.*Л*)

Исследуем скорость вблизи точки гг. ср, „, чтобы определить, приобретает ли функция и'кл (/>. сР,о), максимум или минимум:

Р. СР 'Г. ЕР, О

""кернер.. S 1 <я); ""лкср<Уср., s , (б)

г- СР " ГГ. epi О

71

Для удобства численно оценим уравнение (а) при гг ср ??

2гг.ср,о и уравнение (б) при гг. ср = ггср,0/2.

Выразим скорость реакции через гг. пврвходн в точке

Тогда

?г. ср Г. опт

(2.46)

z2L

г. ср г. ср. о |0.5 г г. переходи

(2.43)

Для определения правильности полученного соотношения исследуем его при z 0, т. е. когда мультиднсперсная структура вырождается в монодисперсную. Воспользуемся правилом Лопи-таля [76):

lim Математические преобразования уравнения (а) дают:

"мл г„ = г„

(2.44)

— 22,3; — 1,7—1,7^/4 24г

1 Г. ср Г. СР, о

= 0,84.

Легко видеть, что всегда, при любом г выражение (2.44) будет меньше единицы. Например, при г = 1:

''г. ср "Г. ср. о

'Г. СР — ГГ. Ср. О

Анализ выражения (б) дает:

"""к. ср = °-5г. ср. о 4,64г — 1,36— 1,36г2/4

(2.45)

'Г. Ср Г. СР. (

Всегда, при любом г выражение (2.45) будет меньше 1. Например, при г = 1:

"""кернер.. ,0|R

'Г- Ср Г. Ср, О

мн г„ = г,

Таким образом, анализ уравнений (а) и (б) показывает, что в точке гг, ср, о скорость реакции максимальна и гг. ср, 0 = гт. опт. Зная выражение для скорости реакции на мультидисперсном катализаторе «мл в точке, соответствующей гт. ОПт, и выражение для скорости Ими, соответствующей монодисперсной модели, также при rF = гг. опт, можно найти соотношение:

г 'г. опт

1'г. ср-'г. опт

О+4-)

Учтем также, что по выражению (2.42)

Гг. опт — 'г. переходи lim

z-0

('-^) [-М--*-) + Ч-ОН-)]/[('+-!-)(•--§-)]

т. е. выражение (2.41) для скорости реакции так же, как и выражение для поверхности (2.36), является достаточно общим, из которого в частном случае (при г 0) получается известное для монодисперсной модели [73] уравнение.

На рис. 2.12 представлено соотношение между иил при 'г. ср = гг. опт и им„ при гГ = Гг. опт в зависимости от Z. Анализ этого соотношения показывает, что по мере увеличения мульти-дисперсности, т. е. роста полосы (интервала), занимаемой порами, скорость реакции при сохранении равенства гг. ср = гг. опт возрастает.

Понятие оптимальности размера пор (глобул), объясненное посредством введенной мультидисперсной модели, рассмотрено при неизменном размере частиц. Вместе с тем, как известно (см. гл. 1), размер частиц оказывает влияние на степень внутриднф-фузионного торможения, в силу чего возможны поиски наилучшей структуры катализатора в зависимости и от этого параметра {а также от концентрации реагентов и температуры проце

страница 29
< 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
стул для дошкольника из фанерырезная спинка
уника пура 90
купить стол компьютерный сокол кст-14 цена
63821E

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
(23.02.2017)