Проникновение - реакция
Cтраница 3
Таким образом, при условиях, имеющих место в реакционных трубах печей и других аппаратах, процесс на промышленных катализаторах ( размер зерна больше 5 мм) протекает в диффузионной области. При температурах 650 - IOOO G эффективная глубина проникновения реакции внутрь зерна катализатора составляет 0 02 - 1 00 мм. С увеличением температуры до 750 - 800 С процесс смещается в глубокую диффузионную область, т.е. толщина эффективного работающее слоя очень мала по сравнению с размерами гранулы, и скорость реакции становится пропорциональной наружной поверхности катализатора. [31]
В то же время для кинетических измерений необходимо, чтобы процесс протекал в кинетической области, в отсутствие внешне - и внутридиффузионных затруднений. Поэтому глубина слоя порошка не должна превышать эффективной глубины проникновения реакции. [32]
Многие реакции с участием органических веществ удобно проводить в условиях, когда исходные вещества растворены в различных несмешивающихся жидкостях и процесс связан с переносом растворенного вещества из одной жидкой фазы в другую. Очевидно, что формула ( II, 70) для глубины проникновения реакции полностью применима и к таким процессам. Процесс во многом аналогичен рассмотренным выше реакциям в пористых средах. Здесь также следует различать четыре характерных области. [33]
Промежуточная область кинетики занимает. Характерная особенность этой промежуточной области заключается в том, что глубина проникновения реакции зависит от скорости процесса; чем выше скорость, тем меньше глубина проникновения реакции, тем ниже степень использования внутренней поверхности катализатора. [34]
Многие реакции с участием органических веществ удобно проводить в условиях, когда исходные вещества растворены в различных несмешивающихся жидкостях и процесс связан с переносом растворенного вещества из одной жидкой фазы в другую. Очевидно, что формула ( II, 70) для глубины проникновения реакции полностью применима и к таким процессам. Процесс во многом аналогичен рассмотренным выше реакциям в пористых средах. Здесь также следует различать четыре характерных области. [35]
Действительно, при d - 0 отношение IIL - оо. IIL - оо, так как в этом случае эффективная глубина проникновения реакции стремится к нулю. [36]
 |
Профиль концентраций в пористом зерне катализатора. Цифры у кривых указывают порядок реакции. [37] |
При а - 1 концентрация реагента нигде не становится равной нулю, асимптотически приближаясь к нему при х - - оо. Тем не менее, и в этом случае можно говорить о конечной глубине проникновения реакции в слой материала, так как на определенном расстоянии от поверхности концентрация реагента спадает до пренебрежимо малой величины. [38]
Однако эта поверхность должна быть доста-доступной, поэтому толщина слоя не может превышать у эффективного проникновения реакции. Так, при 1000 С эффективного проникновения реакции в саже с удельной поверхностью 10 м / г равна 1 мм. [39]
Причина - параллельное выделение неалмазного углерода, блокирующего поверхность. Это приводит к тому, что, поскольку удельная скорость кристаллизации алмаза из газа выше, чем скорость образования графита, эффективная глубина проникновения реакции возрастает со временем, захватывая новые и новые слои алмазного порошка, того, выделяющийся при реакции разложения метана водо-тормозит выделение неалмазного углерода в глубинных слоях порошка, и вполне возможно, что неалмазный углерод ся вблизи поверхности слоя. [40]
Закономерности протекания процесса во внутренней диффузионной области для газофазных и жид-кофазных процессов одни и те же, однако для последних возможность внутридиффузионных затруднений значительно больше, поскольку коэффициенты молекулярной диффузии газов в жидкостях по порядку величины в 104 раз меньше, чем в газах. Поэтому можно ожидать, что при использовании катализаторов даже с крупными порами ( 10 - 5 - - 10 - 4 см) глубина проникновения реакции в зерно будет очень мала. [41]
Промежуточная область кинетики занимает. Характерная особенность этой промежуточной области заключается в том, что глубина проникновения реакции зависит от скорости процесса; чем выше скорость, тем меньше глубина проникновения реакции, тем ниже степень использования внутренней поверхности катализатора. [42]
Реакция гидрирования карбида железа протекает на поверхности раздела твердых фаз карбида железа и железа, являющегося твердым продуктом реакции. Как следует из приведенных данных ( см. табл. 8.4 и 8.7), степени превращения карбида железа к моменту, когда скорость реакции достигает максимума, соответствуют глубине проникновения реакции в десятки атомных слоев. Необходимый для реакции водород может доставляться к поверхности раздела твердых фаз либо R результате процессов адсорбции, растворения и диффузии через слой образовавшегося железа, либо за счет диффузии, например, через микропоры и трещины, возникающие при гидрировании. [43]
Мы не располагаем такими данными, которые помогли бы объяснить эти результаты. Можно лишь указать, что если отдельные кристаллиты, образующие мозаичную структуру, могут разлагаться по параболическому закону, то разложение внешних слоев реального кристалла идет по параболическому закону, а разветвление начинается после проникновения реакции внутрь кристалла. Было бы полезно знать, пропорциональна ли величина С площади поверхности. [44]
Во-первых, понизить температуру и перевести процесс из диффузионного режима в кинетический. Однако в этом случае необходимо рассыпать порошок тонким слоем, а скорость роста алмаза сильно уменьшить. Например, пусть эффективная глубина проникновения реакции равна 0 1 мм. [45]
Страницы: 1 2 3 4