反應工程課件第二章-文庫吧資料
2024-09-05 07:36本頁面
【正文】 1 )01B a B B A d B BBBBBAr k p krB b p? ? ?????? ? ????BB－平 衡 時 ：的 吸 附 等 溫 式－A、 A和 B同時被吸附 對于 A： 對于 B： 11AABBBAAAABBBBAbpb p b pbpb p b p??????????????聯(lián)立式（ 1－ 50）和式（ 1－ 51），可得 *1*1BBAAPbPbBABBAA????????????B、 n個組分同時被吸附 ? ?? ?? ?? ???????????????MMLLMLBABBAAMLBAMLBAMLBA)()()()()()()()(????????多組分吸附 Adsorption of Competing Species A、 B、 L、 M 都達到吸附平衡 A?pA pB pL pM B? L? M?0?A?0 1 ( )A B L M? ? ? ? ?? ? ? ? ?0ia i d i ik p k??? ? 0iiibp????1AAAAAbpbp???? ?********11)1(MMLLBBAAAABBAAAAPbPbPbPbPbAAdAMLBAAaAAPbPbPbAkPkr?????????????????????四組分被吸附時：雙組分被吸附時：11iii niiibpibp?????? ?組 分 的 表 面 覆 蓋 度11iii niiibpibp?????? ?組 分 的 表 面 覆 蓋 度1111niinii niiiibpbp???????????表 面 覆 蓋 度???????? niii Pbnii1*11101 ??吸附時發(fā)生解離的情況 22( 1 )a a A A d d Ar k p r k??? ? ?及A1AAAAbpbp???＝＋? ? ? ?AA 222 ??0)1()1(2222??????AdAAaAdAAaAkPkkPkr????平衡時： 均勻表面吸附動力學方程 設反應 如圖所示，催化反應是由三個串聯(lián)步驟組成： （ 1）在活性位的化學吸附；（ 2）吸附態(tài)組分進行反應；（ 3）產(chǎn)物脫附。 為組分 A的吸附平衡分壓。 39。 0adr r r? ? ?()Af ?39。吸附態(tài)分子相互沒有作用，因而脫附機率 只與復蓋度 有關。 催化劑表面每個活性位具有相同的吸附活化能和脫附活化能，均不隨表面復蓋度而變化，則有 A()39。 39。 39。 b、脫附活化能 Ed 能量超過 Ed的分子，占總分子數(shù)的分率為 A + ( ) = (A) 的凈吸附速率的一般式為 () dgEexpRT?39。 12Z( 2 )Apm k T?＝ar b、吸附活化能 Ea 化學吸附需要一定的活化能 Ea，只有能量超過 Ea的分子 才有可能被吸附，這部分分子占總分子數(shù)的分率為 A?()agEexpRT?A?()Af ?( ) ( )aa A A AgEr p f e x pRT???? c、 表面覆蓋度 表示已被 A復蓋的活性位占總活性位分率； 氣體 A與表面 碰撞，其中和 空位的碰撞機率為 綜合上述三方面的因素，有 式中 為吸附比例常數(shù) ?；瘜W吸附是一個可逆過程，可表示為： A + ( ) = (A) ra是吸附速率， rd是脫附速率， 吸附凈速率為 r=ra－ rd AAAP(1) 吸附速率 a、單位表面上的氣體分子碰撞數(shù) 在單位時間內(nèi)氣體分子和表面的碰撞次數(shù)越多，被吸附的可能越大。 類別 項目 物理吸附 化學吸附 吸附劑 所有固體 某些固體 產(chǎn)生原因 分子間引力 化學鍵 可逆性 高溫可逆 常為不可逆 選擇性 差 好 覆蓋情況 可單層可多層 單層 吸（脫）附速度 快 慢 熱效應 220kJ/mol 80400kJ/mol 溫度效應 溫度提高，吸附量減小 溫度提高，吸附量增加 物理吸附儀 ? 化學吸附儀 ? 討論化學吸附理論和吸附模型。活性態(tài)分子間進行的表面化學反應活化能比自由分子的反應活化能低。 物理吸附的特征： 由分子間的引力造成，一般沒有明顯的選擇性，可以是單分子層吸附，也可以是多分子層吸附，熱效應較小，約為 2kJ/mol～ 20 kJ/mol。 2 2 2( ) ( ) ( ) ( )CO g H O g CO g H gA B C D??,AB外表面 內(nèi)表面 （ 1) 外擴散 （ 2）內(nèi)擴散 （ 3）化學反應： a b c 吸附 反應 脫附 氣固相催化反應本征動力學的理論基礎是化學吸附理論。 （ 7) 外擴散： C和 D從顆粒顆粒外表面到達氣相主體； 化學吸附、表面反應和脫附三步是串聯(lián)的，構(gòu)成了催化反應過程。 化學吸附與氣－固相催化反應本征動力學模型 1）氣 固相催化反應的步驟 設有氣－固相催化反應： 反應步驟如下： （ 1) 外擴散： A和 B從氣相主體到達顆粒外表面； （ 2) 內(nèi)擴散： A和 B從顆粒外表面進入顆粒內(nèi)部； （ 3) 化學吸附： A和 B被活性位吸附，成為吸附態(tài) A和
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