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1、第6章多相系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)與傳遞現(xiàn)象6.6多相催化反應(yīng)過程中擴散影響的判定實驗前提應(yīng)在高溫、高濃度下進行。外擴散影響的判定通過改變流體的質(zhì)量速率以考察外擴散對過程的影響是多相催化反應(yīng)動力學(xué)研究所采用的常規(guī)方法。 流體質(zhì)量速度 改變G值,分別測得所對應(yīng)的出口轉(zhuǎn)化率X,并對G作圖。圖6.8 流體質(zhì)量速度對轉(zhuǎn)化率的影響由圖可知,當(dāng)GG0時,G值再增加,出口轉(zhuǎn)化率X不再改變,這說明外擴散對反應(yīng)過程已無影響。在實際生產(chǎn)中的反應(yīng)器就難以采用上述方法進行判斷,但可采用以下判據(jù)來判定。
2、; (6.79) (6.80) 其中,R*為測得的表觀反應(yīng)速率,為反應(yīng)級數(shù)。若符合上兩式,則相間的濃度差和溫度差皆可視為零。內(nèi)擴散影響的判定前提:1、消除了外擴散的影響,即 cAS=cAG, TS=TG2、設(shè)反應(yīng)級數(shù)為級,外擴散已消除時,其宏觀反應(yīng)速率可表示為不同粒徑催化劑條件下測得的宏觀反應(yīng)速率之比為內(nèi)擴散控制時所以圖6.9 催化劑半徑對反應(yīng)速率的影響在無限大薄板上 (6.65)因為
3、160; 所以 (6.81)由此可見,為了要保持相同的值,當(dāng)濃度cAS增加時,催化劑的粒度L必須減小。 (6.84)令 所以 (6.82)當(dāng) 時,此時 (6.83)所以,只要s<<1時,則內(nèi)擴散對過程無影響。普遍化的梯爾模數(shù) (6.85)
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