Cтраница 3
Они утверждают, что окисление этилена тормозится продуктами его окисления - главным образом водой. Авторы предполагают, что определяющим фактором в окислении является температура поверхности катализатора, а не газового потока. [31]
Нижняя часть кривой до точки Л соответствует кинетическому режиму реакцшь При увеличении температуры в ядре потока от Т л до Т2, тел ловыделение увеличивается по экспоненциальному закону, определяемому константой скорости реакции. В точке А скорость тепловыделения превышает скорость теплоотвода, вследствие чего происходит скачкообразное увеличение температуры поверхности катализатора до значения, соответствующего точке В. Процесс переходит во внешнедиффузионный режим. Наблюдаемая скорость реакции становится линейно зависимой от концентрации ключевого компонента. При дальнейшем увеличении температуры потока Tioo температура катализатора будет плавно увеличиваться до значения, соответствующего максимальному разогреву. [32]
![]() |
К определению температуры зажигания. [33] |
Твердые катализаторы, используемые в качестве источников зажига-повышают температуру зажигания. Это объясняется тем, что на поверхности катализатора реакции идут с большой интенсивностью вследатаие сильной адсорбции газов. В прилегающих к поверхности катализатора слоях газа очень сильно снижаются концентрации и, несмотря Га значительное повышение температуры поверхности катализатора следствие поверхностной реакции), условия для а г с ва-ются менее благоприятные. Источники зажигания из платины в отдель ных случаях вызывают повышение температуры зажигания на 400 С по спавнению со стальными тех же размеров. [34]
![]() |
Зависимость температуры поверхности катализатора от температуры газа. [35] |
При окислении концентрированных смесей течение процесса при малых и средних степенях превращения отвечает области внешней диффузии ( см. стр. Поэтому уже первые слои катализатора нагреваются до указанных максимальных температур независимо от f - тепени превращения в газовом потоке. Это обусловлено тем, что для газовых смесей с высоким содержанием двуокиси серы отношение коэффициента диффузии к коэффициенту температуропроводности близко к единице и температура поверхности катализатора в пределах области внешней диффузии постоянна вдоль всего слоя и равна температуре максимального разогрева. [36]
![]() |
Зависимость температуры поверхности катализатора от температуры газа. [37] |
При окислении концентрированных смесей течение процесса при малых и средних степенях превращения отвечает области внешней диффузии ( см. стр. Поэтому уже первые слои катализатора нагреваются до указанных максимальных температур независимо от степени превращения в газовом потоке. Это обусловлено тем, что для газовых смесей с высоким содержанием двуокиси серы отношение коэффициента диффузии к коэффициенту температуропроводности близко к единице и температура поверхности катализатора в пределах области внешней диффузии постоянна вдоль всего слоя и равна температуре максимального разогрева. [38]
![]() |
Температурная зависимость скорости каталитического окисления нафталина на плавленой пятиокиси ванадия. [39] |
Такой срыв режима плохо отражается на работе контакта. Во-первых, возникающий разогрев катализатора может испортить, сжечь или даже сплавить катализатор. В частности, в рассмотренном примере наблюдается иногда расплавление пятиокиси ванадия и образование пробок из нее в трубках реактора. Во-вторых, резкое повышение температуры поверхности катализатора может уменьшить избирательность действия катализатора в случае сложных процессов. [40]
Наиболее характерным для внешнедиффузионной области ( в отличие от кинетических) является зависимость скорости процесса от линейной скорости газового потока, омывающего ката - - лизатор. Это следует из предыдущего уравнения, которое включает критерий Рейнольдса, связанный с линейной скоростью потока. Из других отличительных черт следует отметить низкую энергию активации, характерную для диффузионного течения ( 4 - 20 кДж / моль, или 2 - 5 ккал / моль), и независимость наблюдаемой скорости процесса от активности катализатора и его пористости. Все эти признаки используют для того, чтобы отличить внешне-диффузионную область от других. Очень характерным для нее является также значительное влияние теплопередачи, имеющей тот же диффузионный механизм, что и массопередача. По этой причине в случае экзотермических реакций температура поверхности катализатора в этой области значительно превышает температуру потока. Например, при окислении нафталина на ванадиевом катализаторе разность температур достигает 100 С и более. [41]