气固相催化反应本征及宏观动力学.ppt

第2章气-固相催化反应本征及宏观动力学主要内容1催化过程及特征2.1催化及固体催化剂OverallprogressionofheterogeneouslycatalysedreactionA（g）B（g）距离距离☆催化反应过程的特征可概述如下：（3）对于任何一个可逆反应例如：2催化剂的组成和组分选择1)活性组分：真正起催化作用的组分。作用：1）提供有效表面和适合的孔结构
2）使催化剂获得一定的机械强度
3）提高催化剂的热稳定性
4）提供活性中心
5）与活性组分作用形成新的化合物
6）节省活性组分用量分类：3)助催化剂(促进剂)：本身没有活性，但能改善催化剂效能。3催化剂的制备3)制备固体催化剂煅烧的目的是：4固体催化剂的比表面积、孔容积和孔容积分布2)比孔容：每克催化剂内部微孔的容积Vg。cm3/g6)孔隙率：指催化剂颗粒孔容积占整个催化剂体积的百分率。11化学吸附与物理吸附1111111吸附等温方程有两类：
1）理想吸附层（均匀表面吸附）模型；
2）真实吸附层（不均匀表面吸附）模型
均匀表面吸附等温方程
模型基本假设：1）催化剂表面是均匀的；
2）吸附分子间没有相互作用;
3）吸附和脱附可以建立动态平衡.111111不均匀表面吸附等温方程实际催化剂表面的不均匀性造成：1）吸附活化能和脱附活化能随表面覆盖度的改变而改变2）不同表面覆盖度时吸附能力不同
关于Ea，Ed与表面覆盖度的关系，有不同的假设。应用最广的是由焦姆金（тёмкин，Temkin）提出的理论。他认为：对于中等覆盖度的不均匀表面，在吸附过程中，随表面覆盖度的增加，吸附活化能线性增加，脱附活化能线性下降，即：
将吸附和脱附活化能代入净吸附速率的表达式中11111111111111111111多相催化反应速率方程推导步骤说明111111113反应组分的浓度分布距离距离由于内扩散阻力的影响，越靠近中心，反应物浓度越低，因而反应越慢。ζ的数值一般在（0,1）之间。
ζ的数值越接近于1，说明颗粒内部反应物浓度越接近外表面浓度，内扩散影响因素越小。这时，催化剂颗粒越有“效率”。
ζ的数值越接近0，则正相反。距离在定态下，单位时间内从催化剂颗粒外表面由扩散作用进入催化剂内部的反应组分量与单位时间内整个催化剂颗粒中实际反应的组分量相等。推动力

阻力催化反应控制阶段的判别
1、本征动力学控制
2．内扩散强烈影响
3．外扩散控制
如果反应是二级不可逆反应，反应的宏观速率可表示：11催化剂中气体
扩散的形式111NA的引入11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111