Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Теоретические основы процесса синтеза метанола - Розовский А.Я.
Розовский А.Я., Лин Г.И. Теоретические основы процесса синтеза метанола — M.: Химия, 1990. — 272 c.
ISBN 5—7245—0572—X
Скачать (прямая ссылка): teorosnovprocetanol1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 118 >> Следующая

Аппроксимация экспериментальных кинетических данных для трехкомпонеитиой смеси CO-I-CO2-I-H2 с этих позиций означает просто, что она является некоторой комбинацией кинетических моделей реакций 1 и 2. Поскольку вклад реакции 2 в наблюдаемую кинетику синтеза существенно зависит, например •от состава синтез-газа, соответствующая эмпирическая кинетическая модель может удовлетворительно описывать кинетику -синтеза метанола лишь в узком интервале условий эксперимента и должна быть весьма чувствительна к изменению состава синтез-газа н т. п. Соответствующие критерии, следовательно, имеют важное значение при оценке кинетической модели.
Ясно также, что наиболее достоверная кинетическая модель ¦реакции 1 может быть получена при минимальном участии реакции 2 в суммарном процессе, что пока крайне редко использовалось* в кинетических исследованиях синтеза метанола. Оптимальной для исследования кинетики с этих позиций является ¦смесь CO2+ H2.
Аналогичный подход, к сожалению, неполностью применим к изучению реакции 2, поскольку механизм конверсии СО водой в условиях синтеза может существенно отличаться от характерного механизма этой реакции при ее самостоятельном протекании. Между тем кинетика конверсии СО водой должна иметь весьма существенное значение для описания суммарного процесса, поскольку именно она, наряду с самим синтезом, регулирует концентрацию воды в системе. Важная роль воды в формировании адсорбционного «слоя» ясна нз результатов, приведенных в предыдущей главе.
Перейдем теперь непосредственно к рассмотрению кинетических моделей, предложенных различными исследователями. ¦Соответствующие публикации можно условно отнести к двум периодам: раннему, соответствующему общепринятой точке зрения, что синтез метанола протекает путем непосредственного гидрирования СО, и современному периоду. Начало по-
460
следнего можно отсчитывать от 1975 г., когда были опубликованы экспериментальные доказательства протекания синтеза метанола через гидрирование CO2, и, если не сам новый механизм, то во всяком случае возможность влияния на кинетику реакции CO2 или H2O стали всерьез приниматься во внимание.
Предметом рассмотрения здесь будут главным образом кинетические модели синтеза метанола на медьсодержащих катализаторах. Сводка кинетических уравнений, предложенных для описания синтеза метанола на циикхромовых катализаторах, дана в недавней монографии [1, с. 62]. Из соответствующих моделей здесь целесообразно упомянуть уравнение Померанцева и др. [206]
W~Kl „0.25 *« „0.25 ' K*'l>
PCHsOH Рсо
Это уравнение «по инерции» иногда используется для описания кинетики синтеза метанола на медьсодержащих катализаторах.
Близкое к нему уравнение было предложено Леоновым, Караваевым и др. [207] для описання кинетики синтеза метанола на промышленном медьцинкалюминиевом оксидном катализаторе CHM-I
( Р">р™___CLi (4.2)
V «он РсЬ5рнЛі где Kf — константа равновесия.
Исходные экспериментальные кинетические данные были получены в следующих условиях: температура 220—26O0C1 давление в системе 4—5,5 МПа при парциальных давлениях СО — 0,45—1,2 МПа, H2-2,8—3,8 МПа; содержание CO2 в исходном газе 5,8—6,4% (об.).
Уравнение (4.2) отвечает модели реакции на неоднородной поверхности с лимитирующей адсорбцией водорода.
Лендер и др. [208] для расчета температурного профиля в реакторе синтеза метанола на катализаторе CHM-I использовали более полную кинетическую модель, включающую уравнение (4.1) для описания собственного синтеза метанола и уравнение
*(Рсо,рн, — a'-'pcoPh.o)
W=-ЛРН.О + РСО,-• (4-3)
(где k, А — константы; К — константа равновесия)
для описания кинетики носстановления CO2 в СО, обратной реакции 2.
Эти подходы, основанные на кинетической модели Чередниченко и Темкина [209] (в которой предусматривается гидрирование СО в метанол на неоднородной поверхности) и предложенные для синтеза метанола на цинкхромовом катализаторе, оказались непродуктивными. В итоге Попов, Лендер, Караваев и др. заключили [210], что таким путем не удается получить удовлетворительного описания кинетики синтеза метанола на катализаторе СНМ-1, в частности, из-за влияния концентрации CO2, явно выходящего за рамки модели.
С точки зрения развиваемого здесь подхода, два аспекта этих моделе^ находились в противоречии с экспериментальными результатами: ведущая роль СО в синтезе метанола и использование модели неоднородной поверхности, поскольку равноценность по реакционной способности адсорбированных частиц в различных реакциях доказана экспериментально (см. раздел 3). Поэтому даже в случае успешного описания набора экспериментальных данных по кинетике синтеза метанола, это описание оставалось бы чисто формальным.
Аналогичный подход, но в рамках аппарата кинетики реакций на однородной поверхности, был развит итальянской школой физикохимиков. Натта и др. [211], предположив, что лимитирующей стадиен является взаимодействие между адсорбированными СО и H2, предложили уравнение
.-__/соЛн, — /сн8он/Кр
w- (A+ Bfco+CfH2+ DfCH3OH)*' (4-4)
где / — фугативностн; А, В, С, D — константы.
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 118 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.