Cтраница 1
Внешне-диффузионная область может осуществляться как и в условиях движущегося потока газа или жидкости, омывающих твердый катализатор, так и в условиях статической системы. В обоих случаях, как указывалось выше, изменение концентраций от С / до с / осуществляется в диффузионном слое, от эффективной толщины которого зависят величина перепада концентраций и скорость диффузии. [1]
Внешне-диффузионной областью называют режим протекания реакции, в границах которого скорость диффузии исходных веществ к внешней поверхности катализатора или скорость диффузии продуктов реакции от внешней поверхности катализатора оказывается значительно меньшей, чем скорости других стадий процесса. [2]
Возникновение внешне-диффузионной области возможно как в открытых системах в условиях движущегося потока газа или жидкости при смывании ими частиц твердого катализатора, так и в закрытых системах при соприкосновении газа или жидкости в замкнутом объеме с твердым катализатором. [3]
Переход во внешне-диффузионную область может существенно влиять на селективность процесса. Так, при осуществлении реакции по последовательной схеме торможение транспорта целевого продукта может способствовать более длительному пребыванию его у поверхности и благоприятствовать дальнейшим побочным превращениям. Если же целевым является конечный продукт, то торможение отвода промежуточных продуктов будет способствовать их дальнейшим превращениям, с повышением селективности. Аналогично, при параллельной схеме, избирательное торможение отвода какого-либо из продуктов ( если он влияет на скорость данной реакции) может изменять селективность по сравнению с кинетической областью. [4]
Осуществление процесса во внешне-диффузионной области может оказаться выгодным, когда в реакционной смеси присутствуют вещества, способные в достаточно больших концентрациях отравлять катализатор. Во внешне-диффузионной области концентрация таких веществ у поверхности катализатора окажется значительно меньшей, чем з объеме, и может быть уже недостаточной для отравления катализатора. К - Вересковым и М. Г. Слинько [850] для очистки смесей, содержащих водород от кислорода или других кислородсодержащих газов на металлических катализаторах, которые при достаточно больших концентрациях этих газов сами могут отравляться. [5]
Закономерности реакции во внешне-диффузионной области определяются общими законами молекулярной диффузии и гидродинамическими факторами. [6]
Скорость процесса во внешне-диффузионной области лишь слабо зависит от температуры. Повышение температуры способствует переходу во внешне-диффузионную, а снижение - в кинетическую область. [7]
Осуществление процессов во внешне-диффузионной области может оказаться выгодным вследствие возникновения устойчивых температурных режимов по слою катализатора с автотермичностью реакции, позволяющей также повысить селективность благодаря выводу продуктов сразу в холодную часть, а также уменьшения опасности отравления катализатора и влияния снижения его активности. [8]
При переходе во внешне-диффузионную область концентрация А ( адс) уменьшится, вследствие чего снизится скорость II стадии. [9]
При переходе во внешне-диффузионную область скорость процесса снижается за счет торможения его транспортом компонентов. [10]
Таким образом, во внешне-диффузионной области может быть значительный перепад температур между потоком и катализатором. Так, например, как указывает В. А. Ройтер [831] ( см. также [1227]), при окислении нафталина на ванадиевом катализаторе перепад температур АГ в кинетической области ( 364 - 382 С) не превышает 10 - 20 С, а во внешне-диффузионной ( 423 С) величина AT составляет 102 С. [11]
Вследствие торможения теплопередачи во внешне-диффузионной области стационарные разо-гревы катализатора могут быть очень велики, достигая, например, 800 С для окисления аммиака. Такой разогрев оказывается достаточным для возникновения стационарного автотермического режима процесса. [12]
Особенно сильное отрицательное влияние оказывает внешне-диффузионная область на селективность последовательных реакций. Ввиду того что здесь самой медленной является стадия диффузии, промежуточный продукт не успевает покинуть зону реакции и подвергается там более глубоким химическим превращениям, ведущим к снижению селективности. Так, по этой причине при жидкофазном окислении парафинов при повышенной температуре, когда становятся заметными диффузионные влияния, получается много переокисленных продуктов, и качество целевых синтетических жирных кислот существенно ухудшается. [13]
Таким образом, если во внешне-диффузионной области скорость процесса всегда характеризуется уравнением реакции I порядка независимо от порядка в кинетической области, то во внутренне-диффузионной области она зависит от порядка ее в кинетической области. [14]
Следовательно, в отличие от внешне-диффузионной области скорость процесса во внутренне-диффузионной области зависит от исходного уравнения в кинетической области. [15]