Контактная реакция
Cтраница 1
Контактные реакции протекают на границе твердой и газовой фаз, на поверхности твердого тела. Эта поверхность должна иметь такую структуру, которая благоприятствует течению реакции и понижает энергию активации исходных веществ. Представляется очевидным что общая скорость реакции на поверхности будет зависеть от величины этой поверхности. Чем больше поверхность определенной массы катализатора, тем больше активных центров участвует в реакции. Поэтому на практике обычно стремятся получать контакты с большой поверхностью, хотя не всегда катализаторы с наиболее развитой, поверхностью являются самыми активными; кроме того, на практике от катализатора не всегда требуется максимальная активность. [1]
Контактные реакции протекают на границе твердой и газовой фаз, на поверхности твердого тела. Эта поверхность должна иметь такую структуру, которая благоприятствует течению реакции и понижает энергию активации исходных веществ. Представляется очевидным, что общая скорость реакции на поверхности будет зависеть от величины этой поверхности. Чем больше поверхность определенной массы катализатора, тем больше активных центров участвует в реакции. Поэтому на практике обычно стремятся получать контакты с большой поверхностью, хотя не всегда катализаторы с наиболее развитой поверхностью являются самыми активными; кроме того, на практике от катализатора не всегда требуется максимальная активность. [2]
Для контактной реакции аА ЪВ - cC dZ) можно использовать соотношение и / салав. [3]
Исследование контактных реакций, протекающих при большом избытке одного из реагентов, требует специфического подхода, связанного с возможным изменением макрокинетических факторов процесса со значительным изменением концентрации компонентов, удаляемых из газовой смеси. Между тем в работах по каталитической очистке газов этому вопросу не всегда уделяется должное внимание. Рассмотрению указанных вопросов, в основном, на примерах исследования процессов гидрирования кислорода, окиси и двуокиси углерода на никелевом катализаторе посвящена настоящая статья. [4]
В лаборатории контактные реакции в газовой фазе проводят в реакторах трубчатого типа. При эндотермических процессах трубка может иметь диаметр 60 мм и более, в зависимости от желаемой степени превращения реагентов и скорости их подачи. При экзотермической реакции работают с большим избытком одного из реагентов, главным образом для уменьшения перегрева вещества и связанной с этим возможности сдвига равновесия. Например, при гидрировании применяют 30 - 40-кратный избыток водорода. [5]
В лаборатории контактные реакции в газовой фазе проводят в реакторах ч трубчатого типа. При эндотермических процессах трубка может иметь диаметр - 60 мм и более, в зависимости от желаемой степени превращения реагентов и скорости их подачи. При экзотермической реакции работают с большим избытком одного из реагентов, главным образом для уменьшения перегрева вещества и связанной с этим возможности сдвига равновесия. Например, при гидрировании применяют 30 - 40-кратный избыток водорода. Это дает возможность поддерживать требуемую температуру контактирования даже при значительной нагрузке гидрируемого вещества на катализатор. [6]
Для описания контактной реакции необходимо знать условия, в которых находится система ( давление, температура), законы изменения химического состава газовой фазы во времени ( кинетика реакции), а также точный состав и строение катализатора. [7]
При осуществлении контактных реакций посредством пропускания потока реакционных газов через слой зернистого катализатора химическое превращение сопровождается следующими физическими стадиями: перенос реагирующих веществ из газового потока между зернами к поверхности зерен катализатора и продуктов реакции в обратном направлении, диффузия реагирующих веществ и продуктов в порах зерен контактной массы, теплопереход внутри зерен, теплообмен между поверхностью зерен катализатора и газовым потоком и, наконец, при наличии внешнего тепло-отвода или подогрева, перенос тепла внутри слоя контактной массы в направлении, нормальном к стенкам сосуда, содержащего катализатор. [8]
При протекании контактных реакций реагирующие вещества из газового потока в каналах между зернами катализатора перемещаются к поверхности зерен, а продукты реакции - в обратном направлении. [9]
Для описания контактной реакции необходимо знать условия, в которых находится система ( давление, температура), законы изменения химического состава газовой фазы во времени ( кинетика реакции), а также точный состав и строение катализатора. [10]
При протекании контактных реакций реагирующие вещества из газового потока перемещаются к внешней поверхности зерен катализатора, а продукты реакции - в обратном направлении. [11]
Для многих контактных реакций, скорость которых снижается с ростом концентрации продуктов реакции, влияние процессов переноса сильнее сказывается на первых стадиях превращения. [12]
 |
Схема для расчета переноса На участке капилляра длиной Л. [13] |
При протекании контактной реакции реагирующие вещества перемещаются от наружной поверхности в глубь зерен катализатора, а продукты реакции в обратном направлении. Концентрации реагирующих веществ по мере углубления внутрь зерна уменьшаются, а концентрации продуктов реакции возрастают. Соответственно этому и скорость реакции, отнесенная к единице поверхности, внутри зерна меньше, чем у периферии. Быстрота уменьшения скорости реакции по мере удаления от наружной поверхности зерна зависит от величины константы скорости химической реакции, размера пор, коэффициента диффузии и формы кинетического уравнения. [14]
На скорость контактных реакций могут оказывать влияние процессы переноса к внешней поверхности зерен катализатора ( см. стр. [15]
Страницы: 1 2 3 4