化學反應工程第二章

1、第二章第二章 氣固相反應動力學氣固相反應動力學2.1、 氣固催化反應過程分析氣固催化反應過程分析2.2、氣固催化反應本征動力學、氣固催化反應本征動力學2.3、氣固反應表觀動力學、氣固反應表觀動力學2.3.1、 內(nèi)部傳遞對氣固相催化反應過程的影響內(nèi)部傳遞對氣固相催化反應過程的影響2.3.2、外部傳遞對氣固相催化反應過程的影響、外部傳遞對氣固相催化反應過程的影響2.3.3、 外部傳遞與內(nèi)部傳遞的綜合影響外部傳遞與內(nèi)部傳遞的綜合影響2.4、 氣固相反應器的分類和選型氣固相反應器的分類和選型2.1 反應宏觀過程（反應宏觀過程（1)一一 基本步驟：基本步驟：氣流主體擴散到催化劑顆粒外表面氣流主體擴散到催

2、化劑顆粒外表面(外擴散）外擴散）從外表面擴散到催化劑孔道內(nèi)部（內(nèi)擴散）從外表面擴散到催化劑孔道內(nèi)部（內(nèi)擴散）在內(nèi)部孔道表面進行反應（本征反應）在內(nèi)部孔道表面進行反應（本征反應）反應物被活性中心吸附（本征反應）反應物被活性中心吸附（本征反應）產(chǎn)物從活性中心脫附（本征反應）產(chǎn)物從活性中心脫附（本征反應）產(chǎn)物從催化劑內(nèi)部孔道擴散到外表面（內(nèi)擴散）產(chǎn)物從催化劑內(nèi)部孔道擴散到外表面（內(nèi)擴散）產(chǎn)物從外表面擴散到氣流主體產(chǎn)物從外表面擴散到氣流主體 （外擴散）（外擴散）宏觀動力學（宏觀動力學（macokinetic) 包括物理的傳遞過程影響的催化反應包括物理的傳遞過程影響的催化反應總體速率（總體速率（glob

3、al rate)催化劑催化劑顆粒顆粒2.1 反應宏觀過程（反應宏觀過程（2)在多孔催化劑上進行的氣固相催化反應，由反應物在位于催化劑內(nèi)表在多孔催化劑上進行的氣固相催化反應，由反應物在位于催化劑內(nèi)表面的活性位上的化學吸附、活化吸附態(tài)組分進行化學反應和產(chǎn)物的脫面的活性位上的化學吸附、活化吸附態(tài)組分進行化學反應和產(chǎn)物的脫附三個連串步驟組成，因此，氣固相催化反應本征動力學的基礎是化附三個連串步驟組成，因此，氣固相催化反應本征動力學的基礎是化學吸附。學吸附。一一 催化劑表面反應過程催化劑表面反應過程 (Surface reaction)2.1 反應宏觀過程（反應宏觀過程（2) 二二 反應組分的濃度催化劑

4、孔道的分布反應組分的濃度催化劑孔道的分布無死區(qū)時濃度分布無死區(qū)時濃度分布存在死區(qū)時濃度分布存在死區(qū)時濃度分布2.1 反應宏觀過程（反應宏觀過程（3）2.1 本征動力學與表觀動力學（本征動力學與表觀動力學（2）三三 本征動力學方程與宏觀動力學方程本征動力學方程與宏觀動力學方程 (Intrinsic kinetics and global kinetics)反應速率由實際進行場所的濃度和溫度決定的，采用冪函反應速率由實際進行場所的濃度和溫度決定的，采用冪函數(shù)動力學方程時：數(shù)動力學方程時：AsnRTEiAiSicekr0測定的氣相主體的溫度與反應物濃度與反應場所之間有差測定的氣相主體的溫度與反應物濃

5、度與反應場所之間有差距，處理方法：距，處理方法： 1. 效率因子法效率因子法 2. 表觀動力學法。表觀動力學法。排除了傳遞過程的影響的動力學方程稱為本征動力學方程排除了傳遞過程的影響的動力學方程稱為本征動力學方程AbnRTEiAibicekr0效率因子包括外擴散有效因子及內(nèi)擴散有效因子。效率因子包括外擴散有效因子及內(nèi)擴散有效因子。表觀動力學法：將非反應相主體的溫度和濃度與反應速率表觀動力學法：將非反應相主體的溫度和濃度與反應速率直接關(guān)聯(lián)得到的動力學方程：直接關(guān)聯(lián)得到的動力學方程：AbnRTEaAabacekr0形式完全一樣，但實際意義不同。形式完全一樣，但實際意義不同。2.1 本征動力學與表觀

6、動力學（本征動力學與表觀動力學（3） 效率因子法：效率因子法： 采用實際測定的主體溫度和濃度代入方程，采用實際測定的主體溫度和濃度代入方程，再用效率因子校正：再用效率因子校正：在多孔催化劑上進行的氣固相催化反應，由反應物在位于催化劑內(nèi)表在多孔催化劑上進行的氣固相催化反應，由反應物在位于催化劑內(nèi)表面的活性位上的化學吸附、活化吸附態(tài)組分進行化學反應和產(chǎn)物的脫面的活性位上的化學吸附、活化吸附態(tài)組分進行化學反應和產(chǎn)物的脫附三個連串步驟組成，因此，氣固相催化反應本征動力學的基礎是化附三個連串步驟組成，因此，氣固相催化反應本征動力學的基礎是化學吸附。學吸附。一一 催化劑表面反應過程催化劑表面反應過程2.2

7、 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（1） 2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（2）DDDCCCDCBADCBA脫附脫附反應由下列步驟組成：對于氣固催化反應：. 5. 4. 3BB的吸附B 2.AA的吸附A 1.上述機理步驟可認為基元反應上述機理步驟可認為基元反應3. 1 影響吸附速率的因素影響吸附速率的因素 1）單位表面上的氣體分子碰撞數(shù)）單位表面上的氣體分子碰撞數(shù) 2）吸附活化能）吸附活化能Ea 只有能量只有能量Ea 的分子才有可能被吸附，的分子才有可能被吸附，這種分子占總分子數(shù)的分率為這種分子占總分子數(shù)的分率為exp(-Ea/RgT)； 3）表面覆蓋度）表面覆蓋度A 表示

8、已被組分表示已被組分A覆蓋的活性位占活性位總覆蓋的活性位占活性位總數(shù)的分率，其值為數(shù)的分率，其值為f(A ) 考慮以上三種因素，吸附速率可以用下式表示：考慮以上三種因素，吸附速率可以用下式表示： ra=A pA f(A ) exp(-Ea/RgT)3.2 影響脫附速率的因素有兩個：影響脫附速率的因素有兩個： 1）表面覆蓋度，用函數(shù)）表面覆蓋度，用函數(shù)f(A )表示表示 2）脫附活化能）脫附活化能Ed，即與，即與exp(-Ed/RgT)成正比成正比三三 影響化學吸附和脫附因素影響化學吸附和脫附因素2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（3）考慮以上兩種因素，脫附速率可以用下式表示：考慮以

9、上兩種因素，脫附速率可以用下式表示： rd=k f(A ) exp(-Ed/RgT)吸附凈速率為：吸附凈速率為：r= ra- rd=A pA f(A ) exp(-Ea/RgT)- k f(A ) exp(-Ed/RgT)2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（4）3.3 吸附等溫線吸附等溫線 (absorption isotherms) 對于一定的吸附系統(tǒng)，恒溫下測得的平衡吸附量與分壓的關(guān)對于一定的吸附系統(tǒng)，恒溫下測得的平衡吸附量與分壓的關(guān) 系稱為吸附等溫線。系稱為吸附等溫線。描述吸附等溫線的模型有兩類：描述吸附等溫線的模型有兩類： 1）理想吸附層（）理想吸附層（Langmuir均勻

10、表面吸附）模型；均勻表面吸附）模型； 2）真實吸附層（不均勻表面吸附）模型）真實吸附層（不均勻表面吸附）模型 四四 理想吸附層等溫方程理想吸附層等溫方程4.1 模型基本假設：模型基本假設： 1）催化劑表面是均勻的；）催化劑表面是均勻的； 2）吸附分子間沒有相互作用：）吸附分子間沒有相互作用： 3）吸附和脫附可以建立動態(tài)平衡：）吸附和脫附可以建立動態(tài)平衡：根據(jù)上述假設，可令：根據(jù)上述假設，可令： ka= Aexp(-Ea/RgT)，kd= k exp(-Ed/RgT)2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（5）凈吸附方程：凈吸附方程： r = ra- rd = ka pA （1- A）

11、- kd A4.2 Langmuir理想吸附層等溫方程理想吸附層等溫方程當吸附達到平衡時，當吸附達到平衡時， ra= rd 若氣相中的組分若氣相中的組分A的分壓為平衡分壓的分壓為平衡分壓 ，則有：，則有：*Ap*11)1 (AAkkbAdaAdaAadAaAAdAAabpbppkkpkkpkkpkkpkdab: 吸附平衡常數(shù)，反映固體表面吸附能力的強弱程度。吸附平衡常數(shù)，反映固體表面吸附能力的強弱程度。2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（6）4.3 雙組分吸附雙組分吸附如果氣相中的組分如果氣相中的組分A及及B都同時被固體表面吸附，其表面覆蓋度都同時被固體表面吸附，其表面覆蓋度分別為

12、分別為A，B，則，則A組分的吸附速率為：組分的吸附速率為： 脫附速率為：脫附速率為：吸附達平衡時，吸附達平衡時，ra=rd，則有：，則有：對組分對組分B，同理可得：，同理可得：BAAaAapkr1AdAdkr*1AAkkbdAAaABAApbkpkdAaAA*1BBkkbdBBaBBABpbkpkdBaBB2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（7）聯(lián)立解兩方程：聯(lián)立解兩方程：*11BBAABBBBBAAAAApbpbpbpbpbpb如果氣相中有如果氣相中有n個組分被吸附，則：個組分被吸附，則：niiiiininiiniiiipbpbpbpb11*111*1*112.2 氣固催化本征動

13、力學（氣固催化本征動力學（8）4.4 等溫吸附方程的兩種極限情況：等溫吸附方程的兩種極限情況： 1）稀疏覆蓋的表面）稀疏覆蓋的表面對于單分子吸附，對于單分子吸附， 很小，很小， 很小，很小，此時：此時： 因此有：因此有：對于多組分吸附對于多組分吸附 則：則：2）完全覆蓋表面）完全覆蓋表面1*Abp*iiipbA*Ap11*Abp*AAbp111*niiipb對于單組分吸附，對于單組分吸附， 很大，很大，*Ap1*Abp*1AAbpbp 1A對于多組分吸附對于多組分吸附2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（9）3）當吸附的分子分解成兩個原子，各占一個活性中心，則：）當吸附的分子分解成兩

14、個原子，各占一個活性中心，則： ra ka pA （1- A）2 吸附速率：吸附速率：脫附速率：脫附速率：rd =kd A2平衡時：平衡時：*1AAAbpbpniiiniiipbpb1*1*111nii2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（10） 五五 均勻表面吸附動力學方程均勻表面吸附動力學方程氣固相催化反應經(jīng)過三個步驟，若其中的某一步阻力最大，總反氣固相催化反應經(jīng)過三個步驟，若其中的某一步阻力最大，總反應速率決定于該步驟的速率，該步驟就為控制步驟。應速率決定于該步驟的速率，該步驟就為控制步驟。MvLvBvAvMLBA5.1 過程為單組分反應物的化學吸附控制過程為單組分反應物的化學

15、吸附控制AdniiAadAaAAkpkrrr11其中其中 是反應物和產(chǎn)物的表面覆蓋度之和是反應物和產(chǎn)物的表面覆蓋度之和nii12.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（11）*1*1111MMLLBBAAAAAniMMLLBBAAipbpbpbpbpbpbpbpbpb過程為過程為A吸附控制，化學反應達到平衡吸附控制，化學反應達到平衡 BAMLBAMLvBvAvMvLvBvAvMvLpppppppppK*代入反應方程式代入反應方程式 MMLLBBvvBpvMvLAvvBpvMvLAApbpbpbpKppbpKpppkrABMLABML/1/112.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學

16、（12）5.2 過程為表面化學反應控制過程為表面化學反應控制催化反應速率服從質(zhì)量作用定律，對于上述反應，有：催化反應速率服從質(zhì)量作用定律，對于上述反應，有：MLBAAkkr2211iiMMLLBBAAMLBAApbpbpbpbpbppkppkr令：令：MLBAbbkkbkbk21,2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（13）5.3 過程為單組分產(chǎn)物的脫附控制過程為單組分產(chǎn)物的脫附控制若過程為產(chǎn)物若過程為產(chǎn)物L的脫附控制，則的脫附控制，則niiLaLdaLdLLpkkrrr11*11*1*1111MMLLBBAALLLniniiiniiiipbpbpbpbpbpbpb2.2 氣固催化本

17、征動力學（氣固催化本征動力學（14）過程為過程為L脫附控制，化學反應達到平衡脫附控制，化學反應達到平衡 BAMLBAMLvBvAvMvLvBvAvMvLpppppppppK*代入反應方程式代入反應方程式 MMvvBpvMvLLBBAALvvMvBvApLpbpKppbpbpbppppKkrLBMLLMBA/1/112.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（15）例題：例題： 鐵催化劑上氨的合成反應速率由氨的脫附控制，鐵催化劑上氨的合成反應速率由氨的脫附控制，設表面吸附態(tài)有氨及氮，試求均勻表面吸附模型設表面吸附態(tài)有氨及氮，試求均勻表面吸附模型動力學方程動力學方程2.2 氣固催化本征動力學（

18、氣固催化本征動力學（16）/2222222214( 1 )()()( 2 )()()( 3 )()();1 . ( 1 )1()addakkkkkkaAADdAACOCOCOHOHCOCOCOHOCHDCOrkPk 例題設一氧化碳與水蒸氣在鐵催化劑上的催化反應機理如下試推導（1 ）, ( 2 ) 為控制步驟時的均勻吸附動力學方程。 解： 設A - C O ; B -為控制步驟式中為定值，以;1111()1AADDADAADDAADDADAADDbPbPbPbPbPbPbPbP平衡值近似代替。/2222222214(1 )()()( 2 )()()( 3 )()();1 . (1 )1()add

19、akkkkkkaAADdAAC OC OC OHOHC OC OC OHOCHDC OrkPk 例 題設 一 氧 化 碳 與 水 蒸 氣 在 鐵 催 化 劑 上 的 催 化 反 應 機 理 如 下試 推 導 （ 1 ） , ( 2 ) 為 控 制 步 驟 時 的 均 勻 吸 附 動 力 學 方 程 。 解 ： 設 A - C O ; B -為 控 制 步 驟式 中為 定 值 ， 以;1111()1AADDADAADDAADDADAADDbPbPbPbPbPbPbPbP平 衡 值 近 似 代 替 。AD111()111CDCDPABABCDAPBCDAPBCDADDPBACDADDPBdCDCD

20、CDaAAAaAdAaPBPBCDCDADDADDPBPBPPPKPPPPPPKPPPbKPPPbbPKPPPbbPKPkPPPPPPkPbkPkPkbkKPKPrPPPPbbPbbPKPKPP由于（2）、（3）達到平衡，則有K1PBCDADDPBaaAdKPPPbbPKPkkkbk式中2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（17）AD111()111CDCDPABABCDAPBCDAPBCDADDPBACDADDPBdCDCDCDaAAAaAdAaPBPBCDCDADDADDPBPBPP PKPP PP PPKPP PbKPP Pbb PKPP Pbb PKPkP PP PP PkP

21、bkPk Pk bkKPKPrP PP Pbb Pbb PKPKP P由 于 （ 2） 、 （ 3） 達 到 平 衡 ， 則 有 K1PBCDADDPBaaAdKPP Pbb PKPkkkbk式 中2.2 氣固催化本征動力學（氣固催化本征動力學（18）12122.;BCDAADDAADDAADDAABDCDABCDAADDAADDADkPk Pb Pb Pb Pb Pb Pb Pkb P Pk b P Pk P Pk P Prb Pb Pb Pb Pkkbkk bAAADDAD（2）為控制步驟r=由于（1）、（3）達到平衡，P =P ,P =P ,則有1+1+1+1+式中2.2 氣固催化本征動

22、力學（氣固催化本征動力學（19）2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（1）一一 內(nèi)擴散效率因子的定義內(nèi)擴散效率因子的定義 (Effectiveness coefficient )反應物反應物濃度高濃度高內(nèi)外反應速內(nèi)外反應速率不一致率不一致反應物反應物濃度低濃度低反應物反應物濃度低濃度低在在等溫條件下等溫條件下，單位時間顆粒中，單位時間顆粒中實際反應量與按外表面反應組分實際反應量與按外表面反應組分濃度和顆粒內(nèi)表面積計算的反應量濃度和顆粒內(nèi)表面積計算的反應量的比值。的比值。iASsSAsiScfkdScfki02.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反

23、應的影響（2）nAAekcdrrrrdrdcDd2244二二 等溫條件下的內(nèi)部效率因子計算等溫條件下的內(nèi)部效率因子計算則有：擴散面積）（擴散通量反應速率采用微元平衡法：對不可逆反應pdVdBA,溫度相等的反應速率催化劑內(nèi)部和表面濃度速率催化劑顆粒的實際反應i若設擴散系數(shù)為常數(shù)，則有：若設擴散系數(shù)為常數(shù)，則有：002022drdcrccRrkcdrdcrdrcdDAAsAnAAAe邊界條件：nenAsAsAfDkcRddfdfdRrccf1202202,無因次化：令2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（3）反應物擴反應物擴散方向散方向rDieAseAsDienAst

24、tDRcRDctThieleDkcR則若令內(nèi)部傳質(zhì)時間為：模數(shù)為率可能的最大粒內(nèi)傳質(zhì)速可能的最大反應速率220201202/2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（4）nnzdzdzf1222,則有：再令內(nèi)部效率因子為：，此時反應速率為：外表面濃度的濃度均等于分則整個催化劑顆粒內(nèi)組若不存在內(nèi)擴散影響，梯度：在催化劑外表面的濃度分布方程：對于一級反應，有濃度AsAAsAsRrAAsAsAsAkcRrcRcdrdccrRrRcfcc30000034A1tanh1sinhsinhsinh)sinh(02.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（5）

25、1tanh13341tanh14300AsAseikcRcDR一級不可逆反應的有效因子與一級不可逆反應的有效因子與Thiele圖圖 i2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（6）對無限大薄片，內(nèi)部效率因子為：對無限大薄片，內(nèi)部效率因子為：tanhi三三 非等溫條件下的內(nèi)部效率因子非等溫條件下的內(nèi)部效率因子可仿照濃度分布方程建立溫度分布方程可仿照濃度分布方程建立溫度分布方程HkcdrdTrdrdrkcdrdcDrdrdrHkcdrrrdrdTdnAnAAenA2222221144變?yōu)椋簻囟群蜐舛冉?jīng)整理，可2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影

26、響（7）AsesAAsAeseAecHDTTcccHDTTdrdcHDdrdTmax0D大：，催化劑內(nèi)外溫差達最當完全反應，即積分上式：不隨溫度和組成改變，和假設發(fā)熱函數(shù)：最大溫差與表面溫度之比：發(fā)熱函數(shù)：最大溫差與表面溫度之比：sAsessinTcHDTTTmax2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（8）四四 內(nèi)部傳遞對復雜反應選擇性的影響內(nèi)部傳遞對復雜反應選擇性的影響SPA目的產(chǎn)物k1k2串聯(lián)反應串聯(lián)反應對組分對組分A和和P做物料衡算做物料衡算0, 0;2202122122drdcdrdcrccccRrckckdrdcrdrcdDckdrdcrdrcdDPAP

27、sPAsAPAPPePAAAeA時，邊界條件：2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（9）主副反應表觀速率為：主副反應表觀速率為：eAepeAeAAsPsiiAPobsAPDDDkDkKKccKKdcdcrr2021010021122200R,R11其中：2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（10）內(nèi)擴散無影響時:121iiAsPsApcKcdcdc01平行反應平行反應主反應, 0,111nckrBAnAB0,212nckrDAnDDk2k1內(nèi)擴散影響很大時，1與2大于3:22113,3ii內(nèi)擴散無影響時:121ii0001KaccaK

28、aKdcdcAsPsAp2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（10）存在內(nèi)擴散時，催化劑在某一位置瞬時選擇率存在內(nèi)擴散時，催化劑在某一位置瞬時選擇率122111221111nnAnAnAnADBBckkckckckrrrS不存在內(nèi)擴散：不存在內(nèi)擴散：121211nnADBBckkrrrS內(nèi)擴散使選擇率增高內(nèi)擴散使選擇率降低內(nèi)擴散對選擇率無影響,212121nnnnnn2.3.1 內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（內(nèi)擴散對氣固催化反應的影響（11）2.3.2 外擴散對氣固催化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（1）定義：定義：速率無外部傳遞影響的反應速率有外部傳遞影響

29、的反應e等溫外部效率因子等溫外部效率因子 在定態(tài)下，對于簡單反應在定態(tài)下，對于簡單反應A BAsAbgnAsAccakkcr對于一級反應：對于一級反應：011AbgAbgAbgAbAscakkcakkDaDacakkcc對于對于n級反應：級反應：akkccakkcDagnAbAbgAbn10Da可視為外部擴散時間可視為外部擴散時間tDe和特征反應時間和特征反應時間tr:akackctttDagAbgAbDerDe1在等溫條件下，采用冪函數(shù)動力學方程，外部效率因子可表示為：在等溫條件下，采用冪函數(shù)動力學方程，外部效率因子可表示為：nAbAsnAbnAsecckckc對于一級反應：對于一級反應：2

30、.3.2 外擴散對氣固催化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（2）外部效率因子外部效率因子DakcDakcAbAbe111/對于非一級反應，外部效率因子與對于非一級反應，外部效率因子與Da的關(guān)系，有：的關(guān)系，有：DaccDaackrrrackrcccrccakeAbAseAbgAbAbAAbgAAbAsAbAAbAsg111有：2.3.2 外擴散對氣固催化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（3）外部效率因子是外部效率因子是Da的函數(shù)，而的函數(shù)，而Da必須知道本征反應速度常數(shù)。但實必須知道本征反應速度常數(shù)。但實驗測定的是表觀速率，無法獲得本征反應速度常數(shù)。驗測定的是表觀速率，無法獲得本征

31、反應速度常數(shù)。二二 非等溫外部效率因子非等溫外部效率因子氣相主體和催化劑表面溫差不可忽略，外部效率因子：氣相主體和催化劑表面溫差不可忽略，外部效率因子：AbAAbgAAbgnAbeenAbeAeecrackrackkcDakcrDa和就可根據(jù)試驗測定來表示采用2.3.2 外擴散對氣固催化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（4）2.3.2 外擴散對氣固催化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（5） nebsnAbAsbsnAbbnAsseDaTkTkccTkTkcTkcTk1 11exp1expexpexp00sbbbsbsTTRTERTEkRTEkTkTk其中：2.3.2 外擴散對氣固催

32、化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（6）在定態(tài)下，催化劑和氣相主體間對流傳遞得熱量必等于催在定態(tài)下，催化劑和氣相主體間對流傳遞得熱量必等于催化劑表面反應的熱效應?；瘎┍砻娣磻臒嵝?。 DaTHackrTHTTckhTackrHTackTTharHTThaebAbgAbbsAbgbAbgAbAbgbsAbs1有：作變換：3/23/23/23/23/2PrPrPrScckhchSckcuhjjScukjjpgpgpHgD即有：根據(jù)傳質(zhì)傳熱類似律：因子，以及傳熱因子，引入傳質(zhì)2.3.2 外擴散對氣固催化反應的影響（外擴散對氣固催化反應的影響（7）DaTHScccebAbp1Pr3/2DaLe

33、DaDaDcScLeTTTcceexexeepbadbpAb有：時，最大溫升當上式變?yōu)椋簽閱挝唤^熱溫升；令1,1Le1PrH3/23/2非等溫有效因子為：非等溫有效因子為：111exp1DaDaeexnee2.3.3 內(nèi)外傳遞的綜合影響內(nèi)外傳遞的綜合影響(1)一一 等溫條件下的總有效因子等溫條件下的總有效因子在平板催化劑進行物料衡算：在平板催化劑進行物料衡算：dzdcDcckLzdzdczkcdxcdDAeAsAbgPAnAAe,022，邊值條件：)1 (1,smsePgPAbAfBifDLkddfLzccf有：令對于一級反應，可求得總效率因子：對于一級反應，可求得總效率因子：mBitanh1tanh2.3.3 內(nèi)外傳遞的綜合影響內(nèi)外傳遞的綜合影響(2)之比。和外部傳質(zhì)時間或內(nèi)部傳質(zhì)時間度梯度之比；