Портал аналитической химии

Методики, рекомендации, справочники

Теоретические основы химических процессов переработки нефти - 0140
Он-лайн библиотека - Теоретические основы химических процессов переработки нефти



< Назад 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 Вперед >

ОГЛАВЛЕНИЕ

Макет страницы

 

 

Б.5. РЕАКЦИИ, КАТАЛИЗИРУЕМЫЕ ЖИДКИМ КАТАЛИЗАТОРОМ

Если катализатор — жидкость, а реагенты находятся в газовой или жидкой фазе, не смешивающейся с фазой катализатора, то, как и в случае реакций на твердом катализаторе, кинетика процесса может определяться кинетикой реакции или массопереда-чей. Обычно реакция протекает в фазе катализатора и катализатор нерастворим в газовой или жидкой фазе, в которой находятся реагенты, а реагенты и продукты реакции мало растворимы в катализаторе. Предельными случаями в зависимости от соотношения скоростей реакции и массопередачи являются следующие.

1. Скорость реакции много меньше скорости массопередачи из фазы реагента в фазу катализатора и диффузии реагента в катализаторе. В этом случае концентрация реагентов в катализаторной фазе равна концентрации насыщенного раствора, а скорость реакции w равна:

W^kVf (С„ас)

где k — константа скорости реакции в расчете на единицу объема катализатора; V — объем катализатора; f(C„ac)—функция концентрации реагентов в насыщенном растворе, определяемая механизмом реакции.

Скорость реакции в этом случае не зависит от поверхности раздела между фазами.

2. Скорость реакции много больше скорости массопередачи. Реагенты расходуются полностью в тонкой пленке катализатора, прилежащей к поверхности раздела. Скорость реакции w в этом случае равна скорости диффузии:

w = $SC

где р — коэффициент массопередачи; S — поверхность контакта между фазами; С — концентрация реагента в фазе, в которой он находится.

Скорость реакции не зависит от объема катализатора и пропорциональна поверхности контакта фаз, поэтому для обеспечения высокой скорости необходимо создать большую поверхность раздела между фазами. Если реагенты находятся в жидкой фазе, то большая поверхность контакта на единицу объема катализатора создается интенсивным перемешиванием, в результате которого образуется эмульсия катализатора в фазе реагентов или реагентов в фазе катализатора. Если реагенты газообразны, то применяется барботаж газа через слой жидкого катализатора. В обоих случаях удельная поверхность контакта (суммарная поверхность капель или пузырей в единице объема катализатора) обратно пропорциональна среднему диаметру частиц дисперсной фазы.

3. Скорость реакции сравнима со скоростью диффузии реагента в фазе катализатора. Предполагая, что в граничной пленке катализатора концентрация реагента постоянна и равна концентрации насыщения (что может быть в том случае, когда массопере-дача к границе раздела происходит со значительно большей скоростью, чем диффузия реагента в катализаторе), для скорости

 

Сейчас на сайте

Сейчас 222 гостей онлайн

Методы исследования

Определяемые объекты

Аналитическая химия

На заметку

You are here: