8.2等温条件下的催化剂颗粒外部传质过程 结论： (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k。 ka
结论： （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 8.2等温条件下的催化剂颗粒外部传质过程
§8.2.2极限反应速率和极限传质速率 极限反应速率：(-r)m=kC% 极限反应速率的物理意义：传质过程影响可 以忽略不计时的反应速率，是气固催化反应时所 能达到的最大可能反应速率。 极限传质速率： Nim =kgaCp 极限反应速率和极限传质速率的提出是为了理 论分析的方便，定态时反应速率和颗粒外部传质速 率不论在何种情况下均是相等的
§8.2.2极限反应速率和极限传质速率 极限反应速率： 极限反应速率的物理意义：传质过程影响可 以忽略不计时的反应速率，是气固催化反应时所 能达到的最大可能反应速率。 极限传质速率： lim ( ) n b − = r kC N k aC lim = g b 极限反应速率和极限传质速率的提出是为了理 论分析的方便，定态时反应速率和颗粒外部传质速 率不论在何种情况下均是相等的
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ka>k,或当a→0时 ，催化剂颗粒外表面浓度接近于 气流主体浓度，印C,C。,此时：R=kCes≈（一r)m表 观动力学接近于反应的本征动力学，R=,二kC,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： 当人a<么或当a)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=ka(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=N4=k。aC,此时表观反应级数恒为一级。表观活 化能为Eo
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 过程速率控制步骤的判别：
§8.2.2极限反应速率和极限传质速率 表观活化能是温度变化对速率影响程度的标志，表 现为温度对传质系数的影响。 k=ka= D 根据双膜理论，温度对传质系数的影响表示为温 度对分子扩散系数的影响，即： D-De RT 扩散系数对温度的变化并不敏感，扩散活化能比 化学反应活化能大约低一个数量级
表观活化能是温度变化对速率影响程度的标志，表 现为温度对传质系数的影响。 根据双膜理论，温度对传质系数的影响表示为温 度对分子扩散系数的影响，即： g D k k a a = = ED RT D D eo − = 扩散系数对温度的变化并不敏感，扩散活化能比 化学反应活化能大约低一个数量级。 §8.2.2极限反应速率和极限传质速率
§8.2.3等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子 为了估计外扩散过程对化学反应速率的影响，采 用效率因子法进行分析时，效率因子的大小就反映了 传质过程对化学反应速率的影响程度，它定量地表示 了外部扩散过程的影响。对于级反应，颗粒外部传质 过程和反应过程是相继发生的串联过程
§8.2.3等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子 为了估计外扩散过程对化学反应速率的影响，采 用效率因子法进行分析时，效率因子的大小就反映了 传质过程对化学反应速率的影响程度，它定量地表示 了外部扩散过程的影响。对于n级反应，颗粒外部传质 过程和反应过程是相继发生的串联过程