第六章 氣—固催化反應宏觀動力學

1、1第六章第六章氣—固催化反應宏觀動力學固催化反應宏觀動力學宏觀反應速率宏觀反應速率—以顆粒催化劑體積為基準的平均反應速率以顆粒催化劑體積為基準的平均反應速率6.1—1????????SASSV0SSV0SV0SAAdV)r(V1dVdV)r()R(—A組分的宏觀消耗速率；組分的宏觀消耗速率；)R(A?—A組分的本征消耗速率；組分的本征消耗速率；)r(A?—催化劑顆粒體積。催化劑顆粒體積。SV宏觀動力學宏觀動力學—表述宏觀反應速率與其影響

2、因素之間關系表述宏觀反應速率與其影響因素之間關系在本征反應動力學基礎上討論：在本征反應動力學基礎上討論：1、流體在固體催化劑中的擴散規(guī)律；流體在固體催化劑中的擴散規(guī)律；2、催化劑內濃度、溫度分布規(guī)律；催化劑內濃度、溫度分布規(guī)律；3、宏觀反應速率的關聯(lián)式。宏觀反應速率的關聯(lián)式。6.1催化劑顆粒內氣體的擴散催化劑顆粒內氣體的擴散a、分子擴散或容積擴散分子擴散或容積擴散—擴散阻力主要是分子間的碰撞（對大擴散阻力主要是分子間的碰撞（對大孔）孔）

3、；b、努森努森(kondson)擴散擴散—當微孔的孔徑小于分子的平均自由程當微孔的孔徑小于分子的平均自由程（約（約0.1）時，分子與孔壁的碰撞機會會超過分子間的相互）時，分子與孔壁的碰撞機會會超過分子間的相互m?碰撞，擴散阻力主要是分子與孔壁的碰撞；碰撞，擴散阻力主要是分子與孔壁的碰撞；C、構型擴散構型擴散—（），d0與分子大小是一個數與分子大小是一個數nm1~5.0d0?量級，分子的擴散系數與分子的構型有關。量級，分子的擴散系數與分子

4、的構型有關。擴散系數：擴散系數：3—孔徑孔徑；0dcm—分子量；分子量；m—努森擴散系數努森擴散系數。KDscm2用當量直徑計算：用當量直徑計算：0d6.1—6gPPVP0S4S4d????????—空隙率空隙率；P?33cmcm—比表面積比表面積；VS32cmcm—顆粒密度顆粒密度；P?3cmg—質量計比表面積質量計比表面積。gSgcm36.1.3綜合擴散綜合擴散（）10d1002????6.1—7ABAKD)y1(D11D????—