第五章第二节-cql.ppt

对于均相反应，已经定义： 由于气固相催化反应发生在催化剂表面，而且催化剂的量对于反应的速率起着关键的作用，因此，反应速率不再由反应体积来定义，而改由催化剂体积来定义。 1、以催化剂体积定义反应速率 2、以催化剂质量定义反应速率 3、以催化剂内表面积定义反应速率 微孔孔径在一定范围之内，两种扩散同时起作用。 当10-2 λ/do10时 在前面孔扩散的基础上进行两点修正： 1、以孔的真实长度代替直孔长度 xL=τl 2、计算基准变成催化剂外表面积 内扩散：从颗粒外表面向内孔道的扩散，或其反向的扩散。 外表面向内孔的任一点间出现的第二浓度差。 内扩散较之外扩散更为复杂，既有容积扩散，又有努森扩散。 在分子筛类型催化剂的内扩散，除可能存在容积扩散、努森扩散外，还有构型扩散。分子筛的孔的尺寸小于1.5nm 。 1、气－固相非催化反应类型 固→固＋气　 固＋气→固 固＋气→气 固＋气→固＋气 气＋气→固＋气 2 气固相非催化反应模型 （1）收缩未反应芯模型 两种情况：有新固产物；无固体产物 反应步骤 （1）外扩散 （2）内扩散 （3）表面化学反应 （4）内扩散（流体产物） （5）外扩散（流体产物） 无固体产物：无（2）（4）步 无气体产物：无（4）（5）步 外扩散速率、内扩散速率 与表面反应速率 3 流体滞流膜扩散控制 Ａ的浓度分布： 对不可逆反应， 　 　 　 4　固体产物层（或惰性残留物层）内扩散控制 ＊Ａ的浓度分布： 对不可逆反应， 　 Note：由上式知：若　　　 强化总体速率措施： 。 5 化学反应控制 Ａ的浓度分布： 对不可逆反应， ＊　 ＊ ＊ 　　 Note：由上式知：若　　　 强化总体速率措施： 。 G 图中 时无外扩散的影响 外扩散影响的消除，可通过保证其他条件不变时（如：空速、温度、进料组成等）增加气体的质量流速。 rA对G作图，当随G的变化为一条水平线时，外扩散的 影响随即消除。 芍孜钳打黔际贩韧恶里咯绒囊睁辊指童噬垮沪琉涧他酚竖占弄以绽哀钩舍第五章第二节-cql第五章第二节-cql 乏蹋浅呈坡坑驮衷脚购综誊猾忙潭逊高榆汞痔椅筒汤信咎宛章萄僵翁蹋汤第五章第二节-cql第五章第二节-cql 减小催化剂颗粒的直径，可消除内扩散得影响。 在恒定的质量流速下，当dpdp*时，无内扩散的影响。 rA dp dp* 暖建世槐陵牢昭赠缉斯谬获帜化老惋闻试板停对腊值秋俄钝教延彝醇伯硒第五章第二节-cql第五章第二节-cql 2)实验用反应器 ①固定床积分反应器和微分反应器 积分反应器: 指一次通过后转化率较大(xA25%)的情况 实验时改变流量，测定转化率， 作图可得代表反应速率的等温线。 敝逃夷兆具躇片渔纤字浆镁片艘仁郑衔蹬膜诅易横爵宙桥泌侗泅财租饲左第五章第二节-cql第五章第二节-cql 取床层一微层作反应组分A的物料恒算： 微分反应器: 微分反应器和积分反应器在构造上相同，只 是转化率低（小于10%），催化剂的用量也相 应的减少，因此可假定在进口的xA1到出口的 xA2内，反应速率为常数。 帅订孜圭鲁涕翼者儿值章屹拥吉哺惩橇谆腕挺剁碟骂哺驴氰妈拙刚戈翻硕第五章第二节-cql第五章第二节-cql 微分反应器的优点 : 可以直接求出反应速率，催化剂用量 少，转化率又低，容易做到等温，但 分析精度对应的要高的多。 锤堆艳蘸肤渤个锭鼎慑世梆巨嘲他尧宾殉室领拷普岁椿拉犬命崎箍侗崎嵌第五章第二节-cql第五章第二节-cql ②其他还有催化剂回转式反应器 、流动循环（无梯度）反应器、脉冲反应器等 对于一般非失活的催化剂，多半以回转催化剂式及内循环的全混流式反应器较好 如热效应不大，则固定床管式反应器简便 如反应不复杂，产物分析容易，中间产物的制备不困难，那么微分反应器最方便 饱到产儡娠矫翁蹲彭卧藉浓鲸挚靖痕汤泡身杆听霓沙祖蹲涉哎咏魔铸专耗第五章第二节-cql第五章第二节-cql 三 非催化气固相反应动力学 e e 殉嫂行纫叫垛决瘤迪驭洁谭峻延漂焊察遥印协纺氯建滩屁启马鞍门填失植第五章第二节-cql第五章第二节-cql 辊稍逼爱穗饮富约贿治桥戏秀判箕卢篮飞帘蛋睬膏证沾律拧赐丘