Скорость - перенос - реагирующее вещество
Cтраница 2
В промышленных реакторах в реакции участвуют две фазы и более. В реакторах, работающих на твердых катализаторах, кроме скорости протекания собственно реакции превращения должна быть обеспечена также скорость переноса реагирующих веществ между фазами. Все известные конструкции реакционных аппаратов по общности принципов работы подразделяются на реакторы полного смешения ( периодического или непрерывного действия) и реакторы полного вытеснения. [16]
Алюмо-кобальто-молибденовый катализатор имеет сильно развитую поверхность и поры малого диаметра, меньше длины свободного пробега молекул. В таком случае, как известно, нормальная диффузия газов переходит в так называемое молекулярное или кнудсеновское течение, в результате чего скорость переноса реагирующего вещества к внутренней поверхности должна оказывать существенное влияние на гидрогенолиз. [17]
 |
Зависимость состава паровой фазы от состава исходной смеси С1 / Н при Г1450 К. [18] |
При небольших скоростях движение потока паро-газовой смеси строго ламинарное. Характерным для ламинарного потока является то, что перенос вещества паро-газовой смеси к поверхности осаждения происходит посредством молекулярной диффузии и термодиффузии, и скорость переноса реагентов определяется константой скорости диффузии. Наблюдаемая скорость реакции определяется поэтому с одной стороны скоростью переноса реагирующих веществ к поверхности, а с другой стороны кинетикой гетерогенной химической реакции, протекающей на этой поверхности. Учет кинетических факторов имеет особое значение при выращивании структурно совершенных эпитаксиальных пленок, где выход кремния является второстепенным фактором. [19]
 |
Схема для расчета переноса На участке капилляра длиной Л. [20] |
Экспериментальное исследование миграции адсорбированной воды и аммиака в кристаллах цеолитов показало, что энергия активации поверхностной диффузии составляет от 40 до 90 % теплоты адсорбции. Простой расчет показывает, что если - значение энергии активации поверхностной диффузии достигает Юккал / моль, что вполне вероятно для большинства контактных реакций, то скорость поверхностного перемещения адсорбированного вещества даже в самых тонких порах ( 10 - 7 см) будет меньше скорости объемной диффузии. Поверхностную диффузию поэтому не принимают во внимание при расчетах скорости переноса реагирующих веществ внутри зерен катализатора при контактных реакциях. [21]
В гетерогенных условиях реакция начинается и в некоторой части протекает там. Реагирующие вещества должны подойти к этой поверхности раздела, а продукты реакции отойти от нее. Следовательно, в общем случае, явление диффузии и меры к се ускорению имеют большое значение для хода реакции в гетерогенной среде. Скорость превращения зависит поэтому от скорости переноса реагирующих веществ из различных фаз в зону реакции, от скорости химической реакции и от быстроты удаления продуктов реакции нз реакционной зоны. Причем скорость суммарного процесса превращения определяется скоростью наиболее медленно текущего процесса и общая закономерность обусловливается в большей или меньшей степени соотношением скоростей составляющих процессов. [22]
Наиболее просты закономерности для гомогенных реакций. Однако в промышленности гораздо чаще осуществляют реакции, в которых участвуют две фазы или более. К таким реакциям, в частности, относятся реакции в присутствии твердых катализаторов. Для них существенна не только скорость протекания химического превращения, но и скорость переноса реагирующих веществ между фазами. Суммарная скорость обычно определяется одной из этих скоростей. [23]
Сложность изучения кинетики реакции в системе с двумя фазами состоит в том, что реагирующие компоненты могут распределяться между обеими фазами и скорость протекания реакций в каждой будет определяться концентрацией этих компонентов. Кроме того, в гетерогенных условиях реакция начинается и в некоторой части протекает на поверхности раздела фаз. Реагирующие вещества должны подойти к поверхности раздела, а продукты реакции отойти от нее. Следовательно, в общем случае скорость диффузии, а также возможности ее увеличения имеют большое значение для хода реакции в гетерогенной среде. Скорость превращения зависит поэтому от скорости переноса реагирующих веществ из различных фаз в зону реакции, скорости химической реакции и быстроты удаления продуктов реакции из реакционной зоны. Причем скорость такого многостадийного процесса превращения определяется скоростью наиболее медленно текущей стадии процесса и общая закономерность обусловливается, в большей или меньшей степени, соотношением скоростей составляющих процессов. [24]
Страницы: 1 2