Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

Рис. 2.34. Распределение относительной концентрации у по толщине зерна катализатора р в кинетическом (I), переходном (II) и внутридиффузионном (III) режимах

малое ф возможно, если пластинка очень тонкая (мало Rq). Реагенты легко достигают ее середины, концентрация реагентов мало меняется по глубине зерна, и реакция внутри него проте­кает при концентрации, близкой к поверхностной. Это же сле­дует из (2.106): для р = 0 и при ф -> 0 получим у(0) ~ 1, т. е. концентрация в центре почти такая же, как на поверхности. Линия I на рис. 2.34 показывает такое распределение концент­раций. В таком случае WH близка к w{Cq) и ц » 1. Кроме того, условие у(0) а 1 указывает на максимальную движущую силу реакции, и по определению: лимитирующая стадия - реакция, режим - кинетический. Если считать, что г| отличается от еди­ницы не более чем на 10% (обычная точность кинетических измерений), то кинетический режим будет при ф < 0,5. Это есть граница кинетического режима, она показана на рис. 2.33.

Если ф велико (толстая пластинка), то реагентам трудно до­стигать середины пластинки. Из (2.106) получим, что при боль­ших ф в центре зерна у(0) » 0. Распределению концентраций отвечает линия III на рис. 2.34. С увеличением ф rj -> 1 и


Л = 1/V


(2.112)


У процесса переноса - максимальная движущая сила, и по определению: лимитирующая стадия - диффузия, режим - внут-ридиффузионный. С практически достаточной точностью мож­но принять, что внутридиффузионный режим будет при ф > 3, что отмечено на рис. 2.33.

Между кинетическим и внутридиффузионным располагается область переходных режимов.

Форма зерна. Рассмотрим форму зерна катализатора, бо­лее близкую к реальной, - шар. Эта форма имеет центральную

92


симметрию. Построение модели делаем как для плоского зерна. Диффузионный поток через сферическую поверхность равен -Лэф • ^nfidC/dr. Скорость превращения в сферическом слое w(Q Anfidr. В стационарном режиме

</(-/>эфAnfidC/dr) = w(Q -4nr2dr.

Приведем это уравнение к обычно используемым двум фор­мам записи:

Дэф d( г1  drK

г2—) + w(C) = 0,                       (2.113)

drJ

D^ + 7f) + w{Q = 0-      (2113а)

Граничные условия, подобные (2.104а) и (2.1046), заданы на поверхности частицы-шара радиусом Rq и в центре его.

Решение получим для процесса с реакцией первого порядка. Используем безразмерные р = г/Rq и у = C/Q. Из (2.113а) и граничных условий (2.104а) и (2.1046) получим

d2y     2 dy       2                                      /т И/1Ч

Т + --Г = Ч> У>                          (2-114)


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы