А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы
Сұйық фазада қатты катализаторлар бетінде жүретін
жүктеу/скачать 6,98 Mb. Pdf көрінісі
|
S4
| 11.5. Сұйық фазада қатты катализаторлар бетінде жүретін
реакциялар Егер реагенттер немесе белгілі-бір реагент сұйық фазада болса, онда реагенттердің катализатордың сыртқы және ішкі беткейлеріне тасымалы газ фазалы реагенттерден мүлдем өзгереді. Газдар үшін диффузия коэфициентінің реті 10 -1 см -2 • с -1 тең, ал сұйықтағы молекулалы диффузия үшін диффузия коэффициенті (10 -5 см -2 • с -1 ) төрт ретке төмен болады. Егер қатты катализаторда газ бен сұйық реагенттер арасында реакция жүретін болса, онда газ катализатор бетіне сұйықтық қабаты арқылы диффузиялануы тиіс, сұйықтық қабаты үлкен диффузиялық кедергі көрсетеді; сондықтан процесс әруақытта сыртқы диффузиялық аймақта жүреді. Бұл жағдайда катализатордың сыртқы беткейі бірлігінде газ диффузиясының жылдамдығы ( w ) мына теңдеумен көрсетіледі: w = (D/ δ сұй ) С 155 мұндағы D – сұйықтағы газ молекуласының диффузия коэффициенті; δ сұй – катализатор бетіндегі сұйықтық қабатының қалыңдығы, С – қабаттың сыртқы шекарасындағы сұйықтықта еріген газ концентрациясы. Диффузия баяу жүретін болғандықтан, сұйықтықтың жұқа қабатында еріген газ концентрациясы ( С ), тепе-теңдікке сәйкес келеді және Генри теңдеуі бойынша сипатталады: С = Н Р мұндағы Н – Генри тұрақтысы; Р – газ қысымы. Берілген қысымында газдың сұйықтықтағы ерігіштігі неғұрлым жоғары болса, концентрация ( С ) да соғұрлым көп болады. Диффузия жылдамдығы (ω) қысымның өсуіне, сұйықтықта газдың ерігіштігінің ( Н ) жоғарылауына сәйкес артады және сұйықтық көлемінің ( V сұйық ) катализатордың сыртқы бетіне ( S сырт ) қатынасының азаюына сәйкес төмендейді, себебі: 𝑤 = (𝐷/𝛿) · 𝐶 = (𝐷/𝛿) · 𝐻 𝑝 δ = V сұйық /S сырт Диффузия коэффициенті абсолютті температураның ( Т ) және сұйықтықтың динамикалық тұтқырлығының ( μ ) қатынасына пропорционал. Сұйықтықтың тұтқырлығы температура жоғарылаған сайын төмендейді. Сондықтан температураның өсуі диффузия коэффициентін көтереді, бірақ та Генри тұрақтысы температураның өсуінен төмендейді. Диффузия жылдамдығы температураның өсуі нәтижесінде жоғарылауы да және төмендеуі де мүмкін, оның бәрі μ немесе Н мәндерінің қайсысының күшті өзгеруіне байланысты. жүктеу/скачать 6,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|