第八章小结
第八章小结
1、气固相催化反应的宏观动力学步骤： 反应区在颗粒内部，整个反应过程是由物理过程和化学反 应过程组成的，反应分5步进行。 1)反应物从气相主体扩散到颗粒外表面一外扩散； 2)反应物从颗粒外表面扩散进入颗粒内部的微孔道—一 内扩散； 3)反应物在孔道的内表面进行化学反应，反应分三步串 联而成： 反应物在活性位上被吸附； 活性吸附态组分进行化学反应， 吸附态产物的脱附。 4)反应产物从内表面上扩散到颗粒外表面； 5)反应产物从颗粒外表面扩散到气相主体
1、气固相催化反应的宏观动力学步骤： 反应区在颗粒内部，整个反应过程是由物理过程和化学反 应过程组成的，反应分5步进行。 1）反应物从气相主体扩散到颗粒外表面——外扩散； 2）反应物从颗粒外表面扩散进入颗粒内部的微孔道—— 内扩散； 3）反应物在孔道的内表面进行化学反应，反应分三步串 联而成： 反应物在活性位上被吸附； 活性吸附态组分进行化学反应； 吸附态产物的脱附。 4）反应产物从内表面上扩散到颗粒外表面； 5）反应产物从颗粒外表面扩散到气相主体
2、气固催化反应过程的研究方法：效率因子法；表观 动力学法，包括：催化剂颗粒表观动力学（颗粒表观动 力学为反应的本征动力学和内扩散动力学的综合表达) 和床层的表观动力学（床层表观动力学为反应的本征动 力学和内、外扩散动力学的综合表达。)
2、气固催化反应过程的研究方法：效率因子法；表观 动力学法，包括：催化剂颗粒表观动力学（颗粒表观动 力学为反应的本征动力学和内扩散动力学的综合表达） 和床层的表观动力学（床层表观动力学为反应的本征动 力学和内、外扩散动力学的综合表达。 ）
3、颗粒内外传质阻力的存在的结果使催化剂表面上 反应物浓度下降，产物浓度上升。 (1)在气固催化反应中，外扩散过程对化学反应的影响， 是由传质过程引起的反应表面与气流主体间的浓度差造成的； (2)颗粒外部传质过程的存在造成反应场所、颗粒外表面 浓度小于气流主体，影响程度取决于
3、颗粒内外传质阻力的存在的结果使催化剂表面上 反应物浓度下降，产物浓度上升。 （1）在气固催化反应中，外扩散过程对化学反应的影响， 是由传质过程引起的反应表面与气流主体间的浓度差造成的； （2）颗粒外部传质过程的存在造成反应场所、颗粒外表面 浓度小于气流主体，影响程度取决于 。 g k k a
4、外扩散过程速率控制步骤的判别： 化学反应速率控制阶段的判断： 当k,α>k,或当，→0时，催化剂颗粒外表面浓度接近于 k a 气流主体浓度，即C,≈C。,此时：R=kCe≈(-r)表 观动力学接近于反应的本征动力学，R=14=kC公，从而保 持了原来的反应级数和反应本征活化能。 传质速率控制阶段的判别： 当k,a<k,或当k→∞时，催化剂颗粒外表面浓度接近于 气流主体浓度，即C≈0，此时：R=k。a(C。-Ces)≈Nm。催 化剂颗粒的表面浓度接近于零，表观动力学接近于扩散动力 学R=W4=k.aCa此时表观反应级数恒为一级。表观活 化能为ED
当 ， 催化剂颗粒外表面浓度接近于 气流主体浓度，即 ，此时： 。表 观动力学接近于反应的本征动力学， ，从而保 持了原来的反应级数和反应本征活化能。 , 0 g g k a k k a → k 或当 时 C C b es lim ( ) n R kC r = − es 化学反应速率控制阶段的判断： 传质速率控制阶段的判别： 当 ， 催化剂颗粒外表面浓度接近于 气流主体浓度，即 ，此时： 。催 化剂颗粒的表面浓度接近于零，表观动力学接近于扩散动力 学 ，此时表观反应级数恒为一级。表观活 化能为ED , g g k a k k a → k 或当 时 0 Ces lim ( ) R k a C C N = − g b es n R r kC = = A b R N k aC = = A g b 4、外扩散过程速率控制步骤的判别：