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    氣固相催化反應
    作者:http://www.kuvoice.com/ 發布于:2013-10-11 19:57:32 點擊量:

    氣固相催化反應

    如圖1-3所示,氣固相催化反應的過程分為以下7個步驟:①反應物從氣流主體向催 化劑外表面擴散(外擴散過程);②反應物由催化劑外表面沿微孔方向向催化劑內部擴散 (內擴散過程);③反應物在催化劑的表面上被吸附(吸附過程);④吸附的反應物發生化 學反應轉化成反應生成物(表面反應過程);⑤反應生成物從催化劑表面上脫附下來(脫 附過程);⑥脫附的生成物從微孔向外擴散到催化劑的外表面處(內擴散過程);⑦生成 物從催化劑表面擴散到主氣流中被帶走(外擴散過程)。

    主氣流微孔固相催化劑粒子示意 1-3氣固相催化反應過程示意圖

    氣固相催化反應

    上述7個步驟可以歸納成3個過程:①、⑦為外擴散過程,主要受氣流狀況的影響; ②、⑥為內擴散過程,主要受微孔結構的影響;③、④、⑤都與表面化學有關,統稱為 表面化學反應過程,主要受化學反應和催化劑性質、溫度、氣體壓強等因素的影響。

    顯然,催化反應的速率的控制步驟由其中最慢的一步決定?刂撇襟E的不同,可將 催化反應過程分為:

    1)化學動力學控制:在此情況下,內、外擴散進行得很快,化學反應速率最慢,總 反應速率主要取決于化學反應速率。

    2)內擴散控制:由于受催化劑顆粒中微孔大小和形狀的影響,內擴散速率最慢,因 而總反應速率取決于內擴散速率。

    3)外擴散控制:吸附和表面化學反應很快,反應物一到催化劑外表面即被反應掉, 這時總反應速率決定于反應物擴散到催化劑外表面的速率。

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