ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика гетерогенных реакций в потоке из "Химическая кинетика и катализ 1974" В случае гетерогенной химической реакции, протекающей в потоке в режиме идеального вытеснения, по завершению переходного периода, когда в каждом сечении концентрации веществ перестают зависеть от времени, устанавливается адсорбционное равновесие. Поэтому нет необходимости выделения лимитирующего процесса, т. е. нет необходимости считать, что сорбционные процессы протекают быстро и лимитирующей стадией является стадия химической реакции на поверхности. [c.415] Рассмотрим несколько примеров гетерогенных газовых реакций, потекающих в потоке. Рассмотрим случаи, когда в реакцию вступает один газ. [c.416] Рассмотрим сначала случаи, когда продукты реакции не тормозят процесса. [c.416] Рассмотрим теперь основные случаи, когда продукты реакции тормозят процесс. При этом основное кинетическое уравнение сохраняет свой вид (184). [c.417] Это уравнение описывает кинетику реакции крекинга индивидуальных углеводородов и их смесей на алюмосиликатных катализаторах. [c.418] Если за переменные принять у = Пох и г = —По1п(1—х), то этому уравнению соответствует прямая. Отрезок, который отсекает эта прямая на оси ординат, дает кажущуюся константу скорости реакции к = кЬА1В. На рис. 72 изображена зависимость у от г для крекинга парафинистого.газойля на двух катализаторах, содержащих 5% АЬОз и 95% 5102(а) и 30% А Оз и 70% 5Юг (б). [c.421] Уравнение (200) оказалось применимым и для описания кинетики крекинга индивидуальных углеводородов в присутствии синтетических алюмосиликатных катализаторов (рис. 73). [c.421] Если о скорости процесса судить не по общему превращению, а по выходу промежуточных продуктов, то реакцию крекинга нельзя уже рассматривать как необратимую реакцию первого порядка. В этом случае ее надо рассматривать как последовательную химическую реакцию, так как образующиеся легкокипящие углеводороды подвергаются дальнейшему распаду до конечных продуктов, которыми являются газ и кокс . [c.421] Такие уравнения легко могут быть выведены, но мы их рассматривать не будем. [c.421] Аналогичным образом решаются уравнения и для более сложных реакций, когда реагирует несколько веществ или реакция является обратимой. [c.421] Полученные приближенные выражения справедливы как для гомогенных, так и гетерогенных реакций в потоке в режиме идеального вытеснения. [c.423] Подстановка в формулы (206) и (214) вместо w равную ей величину приводит к тем же формулам (213) и (214). [c.423] Отсюда следует, что продольным перемешиванием можно пренебречь, если вдоль потока по слою катализатора располагается большое число зерен катализатора. [c.423] Общее уравнение скорости гетерогенной химической реакции в потоке в режиме идеального перемешивания можно найти методом, аналогичным примененному нами при выводе общего уравнения кинетики гомогенной реакции в потоке в режиме идеального перемешивания. [c.423] Пусть реактор будет заполнен твердым катализатором, а реагирующие вещества будут жидкими или газообразными. [c.423] Такое определение V справедливо, если реагирующие и получающиеся вещества газообразны, а если реагируют жидкости, реактор полностью заполнен жидкостью. Как решаются кинетически задачи, когда жидкость не полностью заполняет реактор и постепенно идет его заполнение, рассмотрено в гл. I, 24. [c.424] По этому уравнению можно рассчитывать скорость реакции, если в реакторе изменяется концентрация веществ и, следовательно, происходит изменение давления. Если режим подобран так, что давление в реакторе поддерживается путем соответствующего отбора постоянным, то он является стационарным, т. е. [c.424] В случае жидких реагирующих веществ условие (220) устанавливается при заполнении объема реактора. [c.424] Уравнения скоростей гетерогенных каталитических реакций, протекающих в режиме идеального перемешивания при условии постоянного объема реактора и стационарного режима в нем, представляют собой, как видно из общего решения и примера, алгебраические уравнения. Составление таких уравнений не представляет большого труда, поэтому мы ограничиваемся только приведенным выше примером. [c.426] Вернуться к основной статье