Главная -> Словарь

Адсорбционный коэффициент

6. Тепло Q5, требуемое для испарения поглощенных в процессе адсорбции углеводородов

Теплота адсорбции углеводородов, кДж/кг 4180 Направление потока Сверху вниз

Его дезактивирующее действие выражается в создании пространственных затруднений при адсорбции углеводородов на активных центрах контакта. При значительных количествах сульфатной серы на носителе происходят фазовые превращения, обусловленные переходом определённого количества оксида алюминия в сульфат, плотность которого в 1,5 раза ниже. Эти переходы сопровождаются перестройкой структуры носителя и уменьшением размера транспортных пор, -и это снижает механическую прочность катализатора и ухудшает условия массообмена.

преодолением кинетического фактора адсорбции парафинов нормального строения цеолитом. Скорость их адсорбции увеличивается с повышением температуры процесса, особенно по мере ее приближения к критической температуре растворителя. При переходе в область закритического состояния растворителя притяжение между молекулами н-парафинов слабеет, а взаимодействие их с молекулами газового растворителя обеспечивает проведение жидкофазного процесса адсорбции цеолитом в условиях, близких к условиям парофазного процесса. Высокие температуры обеспечивают адсорбцию всех содержащихся в сырье гомологов независимо от длины молекулы, тогда как при низких температурах разница в скорости адсорбции молекул н-парафинов разной молекулярной массы значительна. С наибольшей скоростью адсорбируются молекулы низкомолекулярных парафинов. Роль кинетического фактора наглядно проявляется при адсорбции углеводородов из образца высокоочищенного парафина с температурой плавления 54 °С, а именно: при температуре процесса 200°С в течение 3 ч выход адсорбированных углеводородов такой же, как при температуре 300 °С в течение 30 мин. Те углеводороды, которые в указанных условиях не адсорбируются цеолитом, содержат разветвленные и циклические структуры . Содержание парафинов нормального строения в исследованном образце находится как разность между исходной навеской образца и количеством неадсорбированных углеводородов. Парафины нормального строения десорбируют из полостей цеолита большим избытком н-гептана при температуре 300°С. Эта наиболее сложная стадия процесса осуществляется пропусканием через слой цеолита, насыщенного н-парафинами, .

Возможные случаи адсорбции углеводородов на платине изображены на рис. 10. Размеры кристаллической решетки и длины связей углеводородов даны в сравнимых масштабах.

Рис. 10. Модели плоскостной адсорбции углеводородов на решетке платины.

При адсорбции н-алканов и ароматических углеводородов бензольного ряда теплоты адсорбции с увеличением-числа атомов углерода возрастают равномерно. Значения теплот адсорбции углеводородов на кристаллах карбамида следующие:

имеют меньшую поверхность для адсорбции углеводородов, чем комплекс, образованный в присутствии метанола, ацетона и других активаторов.

адсорбции углеводородов на цеолитах. 229

Адсорбционный коэффициент разделения а определяется и рассчитывается на основании следующего уравнения :

сравнение — 161 Адсорбционное равновесие 137 Адсорбционный коэффициент разделения 139 Адсорбция

где 6; — адсорбционный коэффициент A,-; р; — парциальные давления компонентов в газовой фазе.

где / — исходное вещество" реакции; суммирование ведется по всем компонентам, присутствующим в смеси, включая инертные; k — константа скорости, связанная с температурой уравнением Аррениуса: k = koi exp; Ь/ — адсорбционный коэффициент /-того вещества: b/ = boi exp; Е/ — энергия активации; Q/ — : теплота сорбции /-того вещества.

Процесс платформинга проводится при сильном разбавлении реагирующей смеси водородом. Кроме того, платина активно сорбирует водород и, следовательно, адсорбционный коэффициент водорода больше адсорбционных коэффициентов других веществ. Поэтому для реакций N - А, А - N, P -- N, скорости Wj записываются в виде:

где ЬА. — адсорбционный коэффициент вещества А^ представляющий собой отношение констант скоростей адсорбции и десорбции вещества At. В частных случаях можно получить более простые формы выражения . Так, при малых ЬА. и рА. зависимость между аА и рА. линейная . 170

Процессы гидрирования обычно осуществляются в условиях, когда раВ'Новесие значительно смещено вправо, и можно пренебречь обратной реакцией дегидрирования. Кроме того, насыщенный продукт гидрирования имеет небольшой адсорбционный коэффициент и поэтому обычно не входит в кинетическое уравнение процесса. Наоборот, при высоком давлении становится существенной сорбция не только исходного вещества, но и Н2, что дает:

где Рн, — парциальное давление водорода в газе; b — адсорбционный коэффициент водорода, зависимость которого от температуры связана с теплотой адсорбции водорода Q, согласно уравнению:

где ч — порозность зернистого слоя катализатора; гг — гидравлический радиус зерна, равный отношению объема зерна к наружной поверхности; Ь — адсорбционный коэффициент.

При условии интенсивного перемешивания, турбулентности потоков и умеренной температуре реакции гидрирования на гетерогенном катализаторе, кан правило, протекают в кинетической области. В общем случае кинетика описывается уравнением Лангмюра—Хиншельвуда для случая, когда лимитирующей стадией является химическая реакция на поверхности катализатора. Поскольку процессы гидрирования обычно осуществляются при большом избытке водорода, обратной реакцией можно пренебречь. Продукты реакции имеют значительно меньший адсорбционный коэффициент, чем сырье , поэтому обычно не учитываются в кинетическом уравнении.

В таблице используются также следующие условные обозначения: Ь — адсорбционный коэффициент; С — концентрация; Кр — константа равновесия реакции; р — парциальное давление; Q — теплота адсорбции; г — скорост^ реакции; S — удельная поверхность катализатора; 50бщ — общая удельная поверхность катализатора; х — степень превращения. Другие обозначения объяснены в десятой графе таблицы. Верхние числовые индексы при г, k и Ъ — температуры, при которых били определены указанные величины,