一个典型的气固相催化反应的动力学过程包括哪些步骤16
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发布时间:2023-11-14 22:40
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时间:2024-03-04 11:15
(1)反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递(外扩散过程);
(2)反应组分从催化剂外表面向催化剂内表面传递(内扩散过程);
(3)反应组分在催化剂表面的活性中心吸附(吸附过程);
(4)在催化剂表面上进行化学反应(表面反应过程);
(5)反应产物在催化剂表面上脱附(脱附过程);
(6)反应产物从催化剂内表面向催化剂外表面传递(内扩散过程);
(7)反应产物从催化剂外表面向流体主体传递(外扩散过程)。
第一和第七步是气相主体通过气膜与颗粒处表面进行物质传递,称为外扩散过程;第二和第六步骤是颗粒内的传质,称为内扩散过程;第三和第四步是在颗粒表面上进行化学吸附和化学脱附的过程;第五步是在颗粒表面上进行的表面反应动力学过程。以上七个步骤是前后串联的:
由此可见,气固相催化反应过程是个多步骤过程。如果其中某一步骤的速率与其他各步的速率相比要慢得多,以致整个反应速率取决于这一步的速率,该步骤就称为速率控制步骤。当反应过程达到定态时,各步骤的速率应该相等,且反应过程的速率等于控制步骤的速率。