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催化燃烧气—固相催化反应过程分析

返回列表 来源: 发布日期:2021-09-15 11:13
 挥发性有机物的催化燃烧属于气—固相催化反应过程,气—固相催化反应的过程是一个气相在固相内外表面传递的复杂过程,在传递过程中还必须完成指定的化学反应,这个过程可以看成是吸附过程和脱附过程的组合,只不过它是连续完成的,而且中间还经历了化学反应过程。下面跟恒峰蓝小编一起来详细了解下。

催化燃烧气-固催化反应过程

气—固相催化反应的过程可用上图来表示。

设反应A—B,由图看出,反应过程分为七个步骤:

①反应组分A从气流主体扩散到颗粒外表面。称为外扩散过程;

②组分A从颗粒外表面,通过微孔扩散到颗粒内表面,称为内扩散;

③组分A在内表面上被吸附,通常为化学吸附;

④组分A在内表面上进行化学反应,生成产物 B;

⑤生成物 B从内表面上脱附;

⑥生成物 B从颗粒内表面通过微孔扩散到颗粒外表面;

⑦反应生成物 B从颗粒外表面扩散到气相主体。

上述七个步骤可归纳为三个过程:①、⑦为外扩散过程,主要与床层中流体流动状态有关,流体流速越快,此过程进行的速度越快。②、⑥为内扩散过程,它主要受孔隙大小和孔径长度的影响。③、⑤为表面化学反应过程,它与反应组分、催化剂性能、温度、压力等因素有关。整个气—固相催化反应过程是这三个物理化学过程的组合,这三个过程又可以分为两类过程来考虑,即扩散过程及动力学过程。

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气—固相催化反应的过程可用上图来表示。

设反应A—B,由图看出,反应过程分为七个步骤:

①反应组分A从气流主体扩散到颗粒外表面。称为外扩散过程;

②组分A从颗粒外表面,通过微孔扩散到颗粒内表面,称为内扩散;

③组分A在内表面上被吸附,通常为化学吸附;

④组分A在内表面上进行化学反应,生成产物 B;

⑤生成物 B从内表面上脱附;

⑥生成物 B从颗粒内表面通过微孔扩散到颗粒外表面;

⑦反应生成物 B从颗粒外表面扩散到气相主体。

上述七个步骤可归纳为三个过程:①、⑦为外扩散过程,主要与床层中流体流动状态有关,流体流速越快,此过程进行的速度越快。②、⑥为内扩散过程,它主要受孔隙大小和孔径长度的影响。③、⑤为表面化学反应过程,它与反应组分、催化剂性能、温度、压力等因素有关。整个气—固相催化反应过程是这三个物理化学过程的组合,这三个过程又可以分为两类过程来考虑,即扩散过程及动力学过程。

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