Внешняя кинетическая область
Cтраница 2
Реакция может локализоваться практически только на внешней поверхности катализатора, если скорость процесса настолько велика, что он завершается до проникновения в объем гранулы, или если процесс внутри гранулы затруднен из-за ее структуры. Если при этом скорость реакции оказывается меньшей, чем скорость внешней диффузии, то процесс реализуется во внешней кинетической области. Отсутствие резкого неравенства между скоростью реакции и внешней диффузии и легкость перехода во внешне-диффузионную область при снижении скорости массопере-носа позволяет считать внешнюю кинетическую область также переходной. [16]
Вместе с тем если скорость процесса лимитируется скоростью реакции, протекающей в одной из фаз, например жидкой, то процесс протекает во внутренней кинетической области. И наконец, если реакция протекает на поверхности раздела фаз, то скорость процесса зависит от скорости химических превращений, и процесс протекает во внешней кинетической области. [17]
Однако олигомеры ПЭТФ ( Мп от 500 до 800) не растворяются в воде и можно принять, что деструкции ПЭТФ в водных растворах щелочей во внешней кинетической области практически не происходит. [18]
При высоких температурах, когда скорость химического процесса будет большой, а скорость диффузии возрастет при этом незначительно, доставка веществ к внутренней поверхности не будет обеспечена и каталитический процесс из внутренней области будет выведен и сосредоточен на внешней. D, диффузия вещества из объема через прилегающий к зернам ламинарный слой газа еще не лимитирует процесс, и на внешней поверхности пористых зерен катализатора реакция осуществляется как на массивных непористых кусках. Искажение кинетики диффузионными факторами не ощущается, процесс протекает во внешней кинетической области. Однако следует отметить, что на пористых контактах практически она редко реализуется. [19]
Следовательно, если полимерное покрытие контактирует с химически активной средой, то необходимо проводить расчет покрытия по первому предельному состоянию, возникающему в результате химической деструкции. Если процесс химической деструкции протекает во внутренней кинетической области ( наиболее характерный случай для пленочных покрытий), то сплошность покрытия нарушается по всей поверхности покрытия за счет возникновения сквозной пористости. Сплошность покрытия будет нарушаться по всей поверхности и в том случае, когда деструкция протекает по внешней кинетической области за счет уменьшения эффективной толщины покрытия. [20]
 |
Относительное влияние внутренней и внешней диффузии по Борескову f - зависимость фактора внешне-диффузионного торможения о от фактора эффективности TJ. [21] |
Реакция может локализоваться практически только на внешней поверхности катализатора, если скорость процесса настолько велика, что он завершается до проникновения в объем гранулы, или если процесс внутри гранулы затруднен из-за ее структуры. Если при этом скорость реакции оказывается меньшей, чем скорость внешней диффузии, то процесс реализуется во внешней кинетической области. Отсутствие резкого неравенства между скоростью реакции и внешней диффузии и легкость перехода во внешне-диффузионную область при снижении скорости массопере-носа позволяет считать внешнюю кинетическую область также переходной. [22]
Возможны более сложные ситуации, когда реакция происходит не на поверхности раздела двух фаз, а в объеме одной из них, например внутри зерен катализатора или в геле нерастворимого полиэлектролита. Если внутренняя диффузия является наиболее медленной ( лимитирующей) стадией, то говорят, что процесс протекает во внутри-диффузионной области. Если лимитирующей стадией является собственно химическая реакция в объеме плотной фазы, то говорят, что реакция протекает во внутренней кинетической области, в отличие от случая, когда скорость процесса определяла реакция на поверхности раздела фаз, который называют внешней кинетической областью. [23]
Для исследования влияния процессов внутреннего переноса обычно применяют метод изменения размера зерен катализатора. Применительно к жидкофазным реакциям использование этого метода ограничено. Более надежным является метод изменения размера пор катализатора при сохранении его количества и зернения. Во внутреннем кинетическом режиме с увеличением размера пор общая скорость реакции уменьшается ( так как уменьшается общая поверхность помещенного в реактор катализатора), во внешней кинетической области она не изменяется, а во внутренней диффузионной области возрастает вследствие увеличения доступности внутренней поверхности. [24]
Страницы: 1 2