Наблюдаемая скорость - превращение
Cтраница 3
Главным достоинством такого способа подачи сырья в слой катализатора является возможность организации пенного режима течения - наиболее эффективного с точки зрения массопереноса. Пенный режим реализуется при определенных критических значениях скорости подачи газа. При увеличении скорости выше критических значений режим течения становится пульсирующим, что приводит к снижению наблюдаемых скоростей превращения гетероатомных соединений. Таким образом, преимущества восходящего потока исчезают только при высоких скоростях газа, при которых режим течения становится подобным режиму течения, характерному для нисходящего потока. [31]
Лимитирующую стадию называют также определяющей стадией. Под этим понимают совпадение закономерностей лимитирующей стадии с закономерностями процесса в целом. Например, в рассматриваемом процессе в кинетическом режиме, где лимитирующей стадией является химическая реакция, зависимость наблюдаемой скорости превращения WH - kCQ от температуры будет такой же, как rf ( T) у реакции. В диффузионном режиме ( лимитирующая стадия - массопе-ренос) Wn - ( 33С0 сильно зависит от условий течения потока у поверхности частицы и слабо - от температуры, т.е. в данном случае интенсификацию процесса нецелесообразно проводить путем изменения температуры. В дальнейшем увидим, что понятия лимитирующая стадия и определяющая стадия не всегда совпадают. [32]
Процесс на отдельном зерне катализатора, размером несколько миллиметров, включает реакцию, представленную ее кинетической моделью, и перенос вещества и теплоты в порах зерна и между его наружной поверхностью и обтекающим потоком. Превращение на зерне определяется условиями протекания процесса - составом, температурой и скоростью обтекающего потока и не зависит от того, где созданы такие условия - в реакторе малого или большого размера, т.е. не зависит от масштаба всего процесса. Анализ полученной модели позволяет получить свойства процесса, например, скорости превращения в виде зависимости только от условий его протекания - наблюдаемую скорость превращения. [33]
 |
Зависимость наблюдаемой константы Кн скорости превращения в гетерогенном процессе сжимающаяся сфера от температуры Т ( а и скорости обтекания частицы и ( б. Режимы процесса. [34] |
Лимитирующую стадию называют также определяющей стадией. Под этим понимают следующее. Если какая-то стадия процесса - лимитирующая, то закономерности соответствующего режима и этой стадии совпадают. Например, в кинетическом режиме наблюдаемая скорость превращения зависит от температуры так же, как и скорость реакции. В диффузионном режиме совпадают WH и скорость массопереноса. В дальнейшем увидим, что понятия лимитирующая стадия и определяющая стадия не всегда совпадают. [35]
Во-первых, переходные режимы заканчиваются не мгновенно, а имеют некоторый период релаксации. Как правило, характер релаксации скорости близок к экспоненциальному, иногда бывает незначительное начальное запаздывание. Во-вторых, наблюдается скачок скорости после возмущения по некоторым реагентам, имеющий конечную величину и предшествующий дальнейшему установлению монотонного характера скорости. Будем говорить об инерционных и предваряющих свойствах катализатора, смысл которых поясняется ниже. За исключением условий, в которых возможны кинетические автоколебания скорости, отмеченные закономерности проявляются во многих каталитических реакциях. Это позволяет предположить, что типичные стороны нестационарных процессов, вызванных как собственно каталитическими превра - - щениями, так и процессами, обусловленными сторонними превращениями, изменяющими свойства катализатора, в первом приближении могут быть выражены в сравнительно простой и удобной для исследования форме: в виде дифференциальных уравнений относительно новых переменных - наблюдаемых скоростей превращения компонентов газовой фазы. Асимптотическое поведение этих уравнений при неизменном состоянии газовой фазы совпадает с кинетической моделью стационарного процесса. [36]
Страницы: 1 2 3