Лабораторный практикум по дисциплинам "Технология и оборудование отрасли" и "Макрокинетика и расчет реакторов", страница 17

Тем- пера- тура, оС	Давление, МПа			Содержание инертов, моль			Отношение U=N2/H2
	10	30	60	0,01	0,05	0,1	1,5	3	4
	Скорость реакции при: i=0,05;  U=3;  z=0,2			Скорость реакции при: P=30;  U=3;  z=0,2			Скорость реакции при: i=0,05;  P=30;  z=0,2
300
350
400
450
500
550
600
650
700

Аналогичный вид будут иметь таблицы для второго и последующих вариантов.

На основании таблиц опытных данных строятся графические зависимости. Для первого варианта это: а) зависимость скорости реакции от температуры при различных давлениях и прочих постоянных параметрах, б) зависимость скорости реакции от температуры   от содержания инертов при прочих постоянных параметрах, в) зависимость скорости реакции от соотношения U=N₂/H₂ при трех температурах. Минимальное число кривых на трех графиках – 9. 

Для других вариантов обработка результатов производится аналогично.

                  Анализ полученных результатов и выводы

Проанализировав  полученные результаты необходимо сделать выводы о влиянии температуры,   давления, содержания инертных примесей и  концентрации аммиака, соотношения азота и водорода  на скорость реакции   синтеза аммиака.

 В выводах отразить, какие факторы влияют  в большей, какие в меньшей степени и почему.  Объяснить ход кривых и наличие оптимумов на графиках, где они есть.

Вопросы к коллоквиуму приводятся после третьей части работы.

 Часть третья. Кинетика реакции синтеза аммиака на промышленном зерне катализатора.

Теоретическое введение

Во второй  части работы проведено исследование  скорости реакции синтеза аммиака в зависимости от различных факторов  в кинетической области. 

Кинетическим режимом протекания гетерогенно-каталитической реакции называется такой режим, при котором, на всех участках  поверхности раздела фаз, концентрации реагирующих веществ и температура остаются постоянными, равными температуре и концентрации в объеме. В условиях протекания реальных гетерогенно-каталитических процессов такое состояние нарушается процессами переноса вещества и тепла к наружной и внутренней поверхностям катализатора. В результате возникают температурные и концентрационные градиенты, приводящие к  значительным отклонениям реальной кинетики от идеальной, соответствующей кинетической области протекания реакции. Основное влияние на макрокинетические условия протекания процесса начинают оказывать явления переноса вещества и тепла, то есть диффузионные стадии.

Диффузионная область – режим протекания реакции, при котором скорость диффузии исходных веществ или продуктов реакции оказывается меньше, чем скорость всех других стадий процесса.

Если диффузионные факторы не являются преобладающими, но играют заметную роль, то считают, что процесс протекает в одной из переходных областей. В переходных областях скорость диффузии оказывается сравнимой со скоростью других стадий.

В зависимости от характера и режима диффузии различают внешнюю и внутреннюю  диффузионную области, а также внешнюю и внутреннюю переходную области и внешнюю кинетическую область.