Русский
!

Conference publications

Abstracts

XIV conference

Исследование путей увеличения эффективности корочковых пористых гранул катализаторов на основе математического моделирования

Дружинина А.Е., Андреев В.В.

428015, Чебоксары, Московский пр-т ,15, Чувашский государственный университет, кафедра УИТС

1 pp.

Применяемые в химической промышленности гранулы катализаторов для увеличения площади их активной поверхности выполняются, как правило, пористыми. Однако в этом случае возникает ряд проблем, связанных с диффузионным торможением в порах веществ, участвующих в гетерогенном каталитическом процессе. Например, при малых скоростях диффузии разница в значениях концентрации какого-либо вещества у внешней поверхности пористой гранулы и в ее центре становится существенной. В некоторых случаях реакционно- диффузионный процесс в пористой грануле катализатора может сопровождаться возникновением «мёртвой зоны» [1]. Под «мёртвой зоной» понимается область в центральной области пористой гранулы, в которую вещество не поступает вследствие его медленной диффузии в порах. В результате центральная область гранулы используется не так эффективно, как внешние области. В связи с этим в некоторых случаях используются корочковые гранулы катализаторов. У них в центре имеется непроницаемое ядро, а вокруг располагается пористая корочка (см. рисунок). В основу математического анализа положена нестационарная квазигомогенная модель [2]. Исследовано влияние различных физико- химических параметров на эффективность корочковой пористой гранулы катализатора. Полученные результаты, в частности, позволяют определить оптимальные размер, теплопроводность и другие характеристики непроницаемого ядра для реальных каталитических процессов. Кроме того, исследована эффективность данного «реакционно- диффузионного» процесса в зависимости от вида распределения каталитических центров на поверхности пор по направлению к центру гранулы. Результаты анализа применимы для подбора оптимального катализатора для конкретных промышленных процессов.

Литература

1. Андреев В.В., Кольцов Н.И. «Мертвая зона» в пористых зернах катализатора для реакций с произвольной кинетикой // Доклады РАН. 1993. Т. 332. N 5. С. 581-584.

2. Малиновская О.А., Бесков В.С., Слинько М.Г. Моделирование каталитических процессов на пористых зернах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1975. 268 с

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533