щения при изменении линейной скорости потока реагентов при постоянном значении времени контакта °С и постоянном соотношении a/I/ , где а - величина дозы реагентов, V - объем катализатора. На рис.1 приведены результаты определения области внешней диффузии для реакции гидролиза сероуглерода на поверхности катализатора CRS-3I производства фирмы Рон Пуленк. Полученные результаты показывают, что объемная скорость газа-носителя при которой отсутствуют градиенты концентраций реактантов в слое катализатора должна быть не менее 50-60 см3/мин.
При ограничении скорости реакции процессами переноса массы и тепла внутри зерен катализатора изменяется температурная зависимость констант кинетического уравнения (наличие изломов на графике Аррениуса). На рис.2 приведена температурная зависимость наблюдаемой константы скорости от обратной температуры для реакции гидролиза на катализаторе CR * измеренная в микрореакторе в интервале температур 250-400 °С для зерен размером 0,25-0,5 мм. Полученные данные косвенно подтверждают отсутствие диффузионных осложнений в интервале температур 275-350 °С для принятого в методике зернения катализатора. Кажущаяся энергия активации составила при этом 18,3 Кдж/моль, что хорошо согласуется с литературными данными [б] .
Особенно важным при измерении активации катализатора по скорости реакции является соблюдение условий незначительной дезактивации испытуемого образца. Показателем сохранения постоянства активности катализатора является получение воспроизводимых результатов, отличающихся от первоначальных не более, чем на ошибку измерения. Так как активность катализатора может меняться в ходе опыта, систематически контролировали ее воспроизводимость проведением 3-4 параллельных измерений. Результаты приведены в табл.1
Таблица I
Изменение активности катализатора* в ходе опыта
Номер Константа скорости
реакции.К* . 1О~^моль/г.с.атм.
импульса Клауса гидролиза
1-е 2-е 3-е 1-е 2-е 3-е
изм. изм. изм. изм. изм. изм.
1_1_~_~_"_~2~_"_~_ 3____ 4__________ 5____ 6 _~_~_~_7_~_~_~_~_
1 " ~35,0 ~ 35,3 35,1 2.8 2,7 2.7
2 35,1 35,0 34.9 2,6
2,7 2,5
х) Катализатор CR производства фирмы Рон Пуленк
87
60 •
20
20 СИ/С еро |
in К* -8,0 .
-8,2 .
-8,4
-8,6
-8,8
-9,0
16 |
8 |
12
Iff /
Рис.1. Зависимость степени конверсии сероуглерода на поверхности катализатора CES -31 ох линейной скорости газа-носителя
1, |
1,4 1,5 |
1,7 1,8 1,9 10-з
—К
Рис 2„ Зависшлость константы скорости реакции гидролиза CS£ на кятализаюре CR от температуры
88
Продолжение табл |
.1 |
|||||||||
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||
3 |
34 |
.8 |
34 |
Л |
34 |
.8 |
2.5 |
2,6 |
2 |
,4 |
4 |
34 |
.5 |
34 |
,6 |
34 |
.5 |
2.5 |
2.4 |
2 |
,4 |
5 |
34 |
.5 |
34 |
.3 |
34 |
.4 |
2.4 |
2.3 |
2 |
.2 |
Таким образом, в результате проделанной работы были приняты следующие условия испытаний:
для реакции Клауса': температура микрореактора - 220 °С, расход газа-носителя - 60 см3/мин, время контакта, "-Г -0,01-0,05 с, температура термостата хроматографической колонки -100 °С;
для реакции гидролиза сероуглерода: температура микрореактора - 300 °С, расход газа-носителя - 60 см3/мин, время контакта Т - 0,05-0,1 с, температура термостата хроматографической колонки - 120 °С.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.