Влияние параметров процесса на область протекания реакции.Как уже отмечалось выше, наиболее полно поверхность катализатора используется в кинетической области протекания процесса. Существует несколько способов перевода процесса из диффузионной в кинетическую область. Так например, увеличение линейной скорости потока реагентов вдоль внешней поверхности катализатора приводит к снижению внешнедиффузионного сопротивления, увеличению скорости внешней диффузии и выходу процесса из внешнедиффузионной области. Для преодоления внутридиффузионного сопротивления необходимо уменьшать размер частиц катализатора. Это приводит к увеличению соотношения внешней и внутренней поверхностей зерна катализатора и уменьшению глубины пор. Следствием этого является увеличение скорости внутренней диффузии и выход процесса из внутри-диффузионной области. Еще один способ связан с влиянием температуры. Поскольку температура наиболее сильно влияет на скорость химических стадий процесса, то уменьшение температуры приводит к увеличению отношения скорости диффузии к скорости химической реакции и переходу процесса из диффузионной области в кинетическую. Соответственно, повышение температуры приводит к обратному эффекту.
Рис. 5.3. Зависимость эффективной скорости гетерогеннокаталитического процесса от температуры (в координатах линеаризованной формы уравнения Аррениуса) для разных областей протекания.
Эти приемы имеют большое практическое значение при изучении микрокинетики и механизмов гетерогенно-каталитических реакций, так как такие исследования необходимо проводить именно в кинетической области протекания процесса.
|
