页数:13页文件大小:526.5 KB来源: 化学反应工程ppt课件
本课件为第二章气-固相催化反应宏观动力学。先列出从气流主体到颗粒内表面的五步宏观过程与浓度分布,给出内扩散有效因子的定义与宏观速率表达式,再判别本征动力学控制、内扩散影响与外扩散控制三种情形。
本章讨论气-固相催化反应宏观动力学,目录如下。
多孔催化剂上进行的气-固相催化反应包括下列步骤。
一、气-固相催化反应过程中反应组分的浓度分布
由于外扩散与内扩散阻力的存在,反应组分浓度自气流主体向催化剂颗粒内部逐步降低,形成浓度分布曲线。
浓度分布图示以原课件图片为准。
反应物浓度高处与低处的内外反应速率不一致,故有效因子小于 1。
定态下,单位时间内从催化剂颗粒外表面由扩散进入催化剂内部的反应组分量,与颗粒中实际反应量相等,据此可写出内扩散有效因子的另一表达形式。
整个宏观过程可看作推动力克服串联阻力的过程,总阻力由三部分构成。
三者串联,总阻力为各项之和;其中最大的一项即为控制步骤,决定总体速率的大小,也是强化过程的着手点。
三、催化反应控制阶段的判别
如果反应是二级不可逆反应,则计入内、外扩散影响后的反应宏观速率可表示为相应的表达式,把外扩散传质、颗粒内扩散与表面反应三者的影响合并在一起,便于直接由气相主体浓度计算总体速率。
具体算式以原课件图片为准。
第二节 催化剂颗粒内气体的扩散:按扩散机理可分为分子扩散、Knudsen 扩散、构型扩散与表面扩散(表面迁移),比较维度包括条件、扩散通量表达式、扩散系数、综合扩散系数与有效扩散系数。
原课件该页为一张对比表格,各扩散类型的条件、通量表达式与扩散系数均以图片呈现且源文件未提取到文字,未还原为表格,建议对照原图补充。
该页在源文件中无对应文字,属于本份课件中的纯图片页区间,请对照原课件补录本页要点。
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