气固相催化反应本征动力学.ppt

第四章气固相催化反应本征动力学★★催化剂催化反应机理本征的反应速率对于气固相催化反应,由于反应在异相进行存在本征动力学和宏观动力学之分,其区别在于有无传递过程的影响。本征动力学:即微观动力学,是指排除流动传质、传热等传递过程影响条件下的反应动力学,描述化学反应本身的规得宏观动力学:即表观动力学,是指反应器传递过程影响下的反应动力学41气固相催化过程反应物和产物均为气相,催化剂为固相。催化剂参与反应,但在反应过程中不消耗。催化剂的加入可以改变反应速率催化剂的加入,不能改变反应的平衡。催化剂同时改变正逆反应的速率。催化剂可以在复杂的反应系统,有选择地加速某些反应。同样的反应物Cu、Zn、CH3OH在不同催化剂CH4的作用下可以co+H烃类混合物生成不同的产Rh络合物→CH2OHCH2OH固体石腊如果希望催化剂充分发挥作用,应当尽可能增加反应物与催化剂的接触。非均相催化反应速率表达对于均相反应,已经定义:1d5及-rAIdrvdtvdt由于气固相催化反应发生在催化剂表面,而且催化剂的量对于反应的速率起着关键的作用,因此,反应速率不再由反应体积来定义,而改由催化剂体积来定义1、、以催化剂质量定义反应速率1dekmol/ls·k或-rn1dim。dt3、以催化剂内表面积定义反应速率km6m2a)或-n1=-amkkmo∥s·m固体催化剂的特殊结构,造成化学反应主要在催化剂的内表面进行。>1,7为外扩散过程>2,6为内扩散过程>3,4,5为化学动力学过程针对不同具体情况,三个过程进行的速率各不相同,其中进行最慢的称为控制步骤,控制步骤进行的速率决定了整个宏观反应的速率。(较高的催化活性,选择性和抗毒性)固体催化剂的组成助剂(增强催化剂的功能,提高催化效率)载体(较高强度,比表面)