Cтраница 3
При осуществлении процесса в диффузионной области его могут лимитировать стадии 1 и 7, когда процесс идет во внешней диффузионной области, или стадии 2 и 6, когда процесс идет во внутренней диффузионной области. Процессы адсорбции ( стадии 3 и 5) проходят быстро и не лимитируют скорости химического процесса. Наиболее часто скорость химического превращения лимитируется скоростью химической реакции или скоростью подвода реагентов к поверхности катализатора, когда реакция завершается на поверхности катализатора. [31]
Данные табл. 1 подтверждают предположение о том, что при температурах выше 125 С процесс гидрирования СО действительно протекает во внешней диффузионной области: в этих условиях значения qz и q одного порядка. [32]
В этой переходной области вид кинетического уравнения меняется от формы, отвечающей внутренней диффузионной области, до формы, характерной для внешней диффузионной области. [33]
В работе с Гаухман и Тудоровской нами установлено, что в этой реакции окисление сероводорода имеет низкий температурный коэффициент и протекает на внешней поверхности зерен, невидимому, во внешней диффузионной области. С этой реакцией конкурирует процесс гидрирования образующегося сернистого газа водородом снова в сероводород, в результате чего в конечном счете образуется вода. Этот вредный процесс имеет значительно больший температурный коэффициент и развивается, невидимому, внутри куска катализатора. Опубликованные результаты работы Макби11 по окислению этилена в окись этилена внешне сходны с картиной, наблюдавшейся нами в процессе окисления сероводорода. [34]
На примерах исследования процессов гидрирования кислорода и окислов углерода в присутствии никель-хромового катализатора показано, что процессы тонкой каталитической очистки газов наиболее рационально осуществлять в условиях протекания процесса во внешней диффузионной области. Определение эффективности работы катализаторов и сравнение активности различных контактов в отношении процессов очистки газов целесообразно проводить по значению минимальной температуры перехода процесса в область внешней диффузии. [35]
Применяя для Wr уравнения, охватывающие всю область перехода от кинетической до внутренней диффузионной, как это, например, показано для простейшего случая 3, получаем решение динамической задачи для всего интервала: от кинетической до внешней диффузионной области. [36]
Если на твердом катализаторе проводится реакция между газообразным и жидким реагентами, то газ должен диффундировать к поверхности катализатора через пленку жидкости, которая представляет собой очень большое диффузионное сопротивление; в результате процесс практически всегда проходит во внешней диффузионной области. [37]
Следует, однако, отметить, что увеличение доли свободного объема наиболее эффективно только тогда, когда контактный процесс протекает во внутренней диффузионной области. Во внешней диффузионной области скорость процесса прямо пропорциональна величине внешней поверхности гранул. В такой же зависимости находится значение гидравлического сопротивления от величины внешней поверхности. [38]
В уравнении (10.15) скорости конвективного и и диффузионного D переноса имеют различный физический смысл в зависимости от механизма коррозии. Если процесс контролируется во внешней диффузионной области, то эти величины характеризуют скорость переноса агрессивного компонента в капиллярно-пористой среде тампонажного камня. [39]
Превращение двуокиси углерода становится заметным лишь тогда, когда процесс протекает во внешнем переходном режиме. Скорость гидрирования СОа резко увеличивается при переходе процесса во внешнюю диффузионную область и приближается к скорости, наблюдаемой в условиях отсутствия окиси углерода. [40]
Отмеченный пунктирной линией участок I кривой W - f ( t) на пористом контакте соответствует внутренней кинетической области с типичной, близкой к экспоненциальной, зависимостью скорости процесса от температуры. Участок Ш соответствует второму крайнему случйю - протеканию процесса во внешней диффузионной области. [41]
Если диаметр пор зерен катализатора больше средней длины свободного пробега молекулы, то в условиях, в которых протекает большинство промышленных контактных процессов, концентрация реагирующего вещества на наружной поверхности зерен становится заметно меньшей, чем в газовом потоке, раньше, чем концентрация в центре зерен приблизится к нулю. Внутренняя диффузионная область таким образом не реализуется, и форма кинетического уравнения непрерывно меняется при переходе от кинетической к внешней диффузионной области. Только в случае тонкопористых катализаторов или высокой турбулентности газового потока, омывающего зерна ( как это имеет место для процессов, осуществляемых при высоких давлениях), проявляются в неискаженном виде кинетические закономерности, свойственные внутренней диффузионной области. [42]
При образовании в процессе выщелачивания плотной оболочки твердого продукта наибольшую величину обычно имеет сопротивление l / ffo и процесс, лимитируемый диффузией через этот слой, протекает во внутренней диффузионной области. Если такая оболочка не образуется ( 1 / 20) и величина k достаточно велика, процесс может происходить во внешней диффузионной области при лимитировании его скорости диффузией через слой раствора. В случае же лимитирования процесса скоростью химической реакции он протекает в кинетической области. [43]
Если скорость реакции не зависит от природы катализатора, размера его пор и возрастает с увеличением его количества, дисперсности и степени перемешивания, значит реакция идет в области внешней диффузии. Если скорость реакции не зависит от степени перемешивания, а излом на кривых - от температуры, реакция также протекает во внешней диффузионной области. Для перехода из этой области в кинетическую нужно увеличить интенсивность перемешивания или снизить температуру. [44]
При ламинарном потоке газа в слое доставка вещества к внешней поверхности зерен катализатора будет затруднена, возникнет различие в концентрациях у поверхности ив объеме. Ранее уже отмечалось, что в условиях, когда концентрация реагирующих веществ у поверхности зерен приближается к нулю, процесс переходит во внешнюю диффузионную область. В этом режиме катализа скорость процесса определяется скоростью диффузии веществ через прилегающий с поверхности зерен контакта слой газа и не зависит от химических свойств системы. [45]