Объем - частица - катализатор
Cтраница 1
Объем частиц катализатора определяют следующим образом. Разряжение в приборе нужно только лишь для перевода ртути из одного сосуда в другой, поэтому высокого вакуума не требуется. [1]
 |
Схема прибора для определения кажущейся плотности катализаторов ртутным капиллярным методом. [2] |
Установив начальное положение ртути, приступают непосредственно к определению объема частиц катализатора. Для этого, создав разряжение, ртуть переводят в правое колено прибора, а в освободившуюся колбу 4 через пробку вводят 1 5 - 2 0 г катализатора, взвешенного на аналитических весах с точностью до 0 0002 г. Предварительно катализатор высушивают до постоянной массы при 150 С. [3]
Пбровая характеристика необходима для представлений о диффузионных процессах, протекающих внутри объема частиц катализаторов. От пористости частиц, размеров и формы внутренних пор в значительной степени зависит их доступность реагирующим молекулам сырья и продуктам реакции. [4]
Во внутридиффузионном режиме ( W 1) th W 1 и q В этом случае полная скорость процесса пропорциональна уже не объему частицы катализатора, как во внутрикинетическом режиме, а ее внешней поверхности, так как катализатор, находящийся в глубине зерна, фактически не работает. [5]
При стационарном состоянии это выражение можно приравнять к степени протекания реакции в элементарной сферической оболочке с величиной поверхности ( 4ла 26а) Sv, где SD - удельная поверхность, отнесенная к единице объема частицы катализатора. [6]
Здесь t - время; h - пространственная координата ( О & Я); Н - высота реактора; Ci - концентрация реагентов; Т - температура ( индексы b, ge, se относятся к разбавленной фазе, газу в плотной фазе и твердым частицам соответственно); pg, cg и ps, cs - плотность и удельная теплоемкость газа и твердых частиц соответственно; Кье и Нье-коэффициенты соответственно массо-и теплообмена между пузырем и плотной фазой, р ас-считанные на единицу объема пузыря; KSes и Hges - коэффициенты массо - и теплообмена между газом плотной фазы и частицами, отнесенные к единице объема слоя; Cs и 7-концентрация реагента и температура в поступающих в слой твердых частицах; АО - коэффициент теплообмена между газом, и поверхностью, отнесенный к площади последней; hr - теплота реакции; Е - энергия активации; R - универсальная газовая постоянная; feo - частотный фактор в законе Аррениуса, k Q - - & оехр ( / С); 6 - объем частицы катализатора. [7]
В случае рассмотрения второго цикла регенерации необходимо учитывать, что кинетическое уравнение ( 21) справедливо при равномерном распределении кокса по частице. Величина р при этом означает долю регенерированного объема частицы катализатора, а не степени регенерации. Во втором цикле регенерации доля регенерированного объема оказывается равной величине р, полученной после первой регенерации, так как при неизменной длительности регенерации и закоксованности периферийной зоны фронт горения успевает продвинуться на ту же величину. При этом сгорает то же количество кокса, что и при первом цикле. [8]
При низких температурах и определенной минимальной концентрации кислорода ограничивающим фактором является кинетика процесса выгорания кокса. В этих условиях окисление кокса идет по всему объему частицы катализатора. Это так называемая кинетическая область горения, при которой не исключена возможность окисления сульфидов металлов вне зависимости от их расположения в гранулах катализатора. Дальнейшее повышение температуры приводит к интенсификации процесса окис - ления кокса, и при определенной температуре ограничи - вающим фактором является уже не кинетика процесса, а скорость подвода кислорода газовой среды к частице катализатора. При этом повышение концентрации кислорода в газовом потоке и скорость потока интенсифицирует скорость горения кокса, протекающего во внешнедиффу - зионной области из-за нехватки кислорода послойно как в слое катализатора, так и в каждой частице в отдель - ности. В этом случае исключается возможность диффузии кислорода к активным центрам через псевдокристаллиты кокса. Горение кокса в глубине частицы ( внутридиффузи-онная область) затормаживается трудностями подвода кислорода и вывода продуктов горения из глубины час - тиц. [9]
Из данных табл. 26 следует, что ширина зоны горения при низких температурах регенерации и небольшой степени закоксован-ности катализатора больше, чем радиус самого шарика, равный 1 5 - 2 мм. Это значит, что при невысоких температурах кокс выгорает одновременно по всему объему частицы катализатора. [10]
Данные табл. 1 и 2 показывают, что ширина зоны горения при низких температурах регенерации и небольшой закоксованности катализатора больше, чем радиус шарика. В этом случае выгорание кокса и выделение тепла происходит одновременно по всему объему частицы катализатора. [12]
 |
Зависимость степени вое - [ IMAGE ] Изменение во времени концентрации диоксида серы cgo на выходе. [13] |
Как показали исследования, каталитическая активность и электрохимический потенциал, характеризующий летучесть кислорода на поверхности различных оксидов марганца, приближаются к стационарным значениям, не зависящим от исходных состава и кристаллической структуры оксида. Для этого образца постепенно уменьшается содержание кислорода, и поэтому в нестационарном режиме наблюдаемая скорость образования С02 больше скорости убыли кислорода из газовой фазы. Важно отметить, что при восстановлении поверхности окислов марганца кислород из объема частицы катализатора восполняет убыль кислорода на поверхности, а при окислении протекает обратный процесс. При переходе МпО к стационарному состоянию наблюдается поглощение кислорода в количестве, соответствующем 3 - 4 монослоям. Значительная роль диффузии кислорода для Мп304 подтверждается наблюдениями за изменением потенциала во время прохождения импульса реакционной смеси и в промежутках между импульсами. [14]
Сушка суспензии осуществляется путем выпаривания влаги в результате распыления суспензии непосредственно в поток горячих дымовых газов, движущихся снизу вверх по вертикальной сушильной колонне. Температура суспензии поднимается выше 100 С, при этом вода испаряется. Катализатор нагревается с поверхности и тепло распространяется к центру частиц, в то время как диффузия паров воды в частицах происходит от центра к поверхности. Сушка сопровождается уменьшением объема частиц катализатора. [15]
Страницы: 1 2