Реферат: Каталітичні процеси
У зовнішньодифузійній області проходять процеси на активних каталізаторах. Для прискорення процесу застосовують високі швидкості потоку.
У внутрідифузійній області загальна швидкість каталітичного процесу лімітується швидкістю дифузії реагентів і продуктів реакції в порах зерен каталізатору. Каталітичні процеси у внутрідифузійній області можна прискорити зменшенням зерен каталізатора і збільшенням радіуса пір, але при цьому скорочується їхня кількість і відповідно поверхня.
3.Найважливіші технологічні характеристики каталізаторів
Найважливішими технологічними характеристиками каталізаторів є:
1.Температура запалювання – мінімальна температура реагуючої суміші, при якій процес починає протікати з достатньою для практичних цілей швидкістю. Чим активніше каталізатор, тим нижче температура запалювання. Це дуже важливо при проведенні екзотермічних оборотних реакцій типу
A = R + Q ,
тому що можна підвищити рівноважну і фактичну ступінь перетворення.
Час контактування – час зіткнення реагуючих речовин з каталізатором. Визначається
,
де Vсв – вільний об'єм каталізатору, м3 ;
Vсм – об'єм реагуючої суміші, що проходить через каталізатор, м3 /с.
Найчастіше користаються фіктивним часом контактування
,
де Vкат – об'єм каталізатора, м3 .
Величина, зворотна часу контакту, називається об'ємною швидкістю – об'єм реакційної суміші, що проходить через одиницю часу.
, 
При збільшенні об'ємної швидкості звичайно знижується ступінь перетворення, однак при цьому зростає інтенсивність роботи апарата, тобто збільшується кількість цільового продукту, одержуваного з одиниці об'єму каталізатора в одиницю часу. Це пояснюється тим, що при збільшенні швидкості потоку реакційна суміш знаходиться далеко від стану рівноваги і рушійна сила Δ С велика.
Як приклад приведемо дані про вплив об'ємної швидкості на інтенсивність каталітичного процесу синтезу аміаку
N2 + 3H2 = 2NH3 .
| S, с-1 | % NH3 у газовій суміші | Інтенсивність каталізатора |
| 0 (рівновага) | 45 | ------ |
| 10000 | 25 | 1950 |
| 30000 | 18 | 4280 |
| 50000 | 16 | 5640 |
З цих даних випливає, що при збільшенні швидкості в 5 разів зміст аміаку падає в 1,5 рази, а інтенсивність процесу зростає в 3 рази.
Інтенсивність каталізатора виражають у вигляді рівняння
,
де G – продуктивність каталізатора, кг год-1 м-3 ;
z – мольна частка цільового продукту в газовій суміші;
S – об'ємна швидкість, г-1 ;
ρ – щільність реагенту при нормальних умовах, кг/м3 .
каталітичний процес каталізатор
Важкість розрахунків каталітичних процесів пов’язана з їх стохастичною природою. Річ в тому, що в ході експлуатації каталізатори втрачають свої активні властивості.
Отруєння каталізатора – це часткова втрата активності в результаті дії невеликої кількості речовин, називаних контактними отрутами. Воно викликається в результаті хімічної взаємодії отрути з каталізатором з утворенням каталітично неактивних сполук.