Кинетика дезактивации катализаторов : Разработка моделей и их применение

• Автор: Островский, Николай Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 326 с. : ил.

Оглавление:
Глава 1. Введение
1.1. Вступление
1.2. Значение дезактивации в промышленности
1.3. Трудности исследования дезактивации
1.4. Этапы развития кинетики дезактивации
1.4.1. Первые модели и классификации
1.4.2. Феноменологические модели
1.4.3. Модели “разделимой кинетики”
1.4.4. Модели “неразделимой кинетики”
1.4.5. Стадийные механизмы дезактивации
1.4.6. Новые закономерности и явления
1.5. Задачи кинетики дезактивации
1.6. Краткое содержание работы
1.7. Основные определения и допущения
Список литературы
Глава 2. Кинетика дезактивации для линейных механизмов
2.1. Условие квазистационарности при дезактивации
2.2. Скорость реакции при дезактивации
2.3. Скорость дезактивации
Пример 2.1. Селективное гидрирования алкинов
Пример 2.2. Дегидрирование парафинов
2.4. Приближенное уравнение для обратимой дезактивации
Пример 2.3. Дегидрирование нафтеков
2.5. Дезактивация и старение
2.5.1. Уравнение периода дезактивации
2.5.2. Уравнение периода старения
2.6. Структура и свойства уравнений
2.6.1. Зависимость от концентраций
2.6.2. Зависимость от температуры
2.6.3. Зависимость от активности
Заключение
Список литературы

Глава 3. Нелинейные механизмы дезактивации

3.1. Краткий анализ литературы
3.2. Взаимодействия в адсорбированном слое
3.2.1. Основные виды нелинейных стадий
Многоцентровая адсорбция
Поверхностная “олигомеризация”
Поверхностное “диспропорционирование”
3.2.2. Уравнения дезактивации при бинарных взаимодействиях
Линейный механизм основной реакции
Пример 3.1. Гидрирование ацетилена
Пример 3.2. Реакция типа крекинга
Нелинейный механизм основной реакции
Пример 3.3. Гидрирование ацетилена
3.3. “Качественная” дезактивация
3.3.1. Аддитивные изменения
3.3.2. Неаддитивные изменения
3.3.3. Пример полного окисления алкилароматики '
Заключение
Список литературы
Глава 4. Дезактивация при коксообразовании
4.1. Основные механизмы и соотношения
4.2. Связь активности с концентрацией кокса
4.2.1. Линейная зависимость
4.2.2. Экспоненциальная зависимость
4.3. Модель полислойного коксообразования
4.3.1. Формулировка модели
4.3.2. Модель бесконечного коксообразования
4.3.3. Модель конечного числа слоев
4.4. Модели дезактивации нанесенных катализаторов
4.4.1. Грубая модель раздельного закоксования
4.4.2. Влияние саморегенерации
4.4.3. Комплексная модель для нанесенных катализаторов
Зависимости активности от концентрации кокса
Изменение концентрации кокса во времени
Заключение
Список литературы

Или для большей наглядности в виде графа:
&р (М2.4*)
При лимитирующей 2-й и равновесных 1-й и 3-й стадиях
г° = к2ЪЛСлСн.. =к2ЪАСАСн /£> (2.17)
1+ ЬАСА+ЬЕСЕ
где/) = Х + ЬдСд ~крСр Для дезактивации из 4-й и 5-й стадий получаем
<1©р/& = кр С а ©а - кр Сн ©р
В соответствии с (2.14) ©л = ( г°/к2 Сн) (1 - ©р), поэтому
сі © р к р С 'д о
сіі к 2Сц
г (1-0р)-кКСн &р.
Учитывая, что а = 1 - ©р, а также подставив выражение для г° из (2.17), получим скх крЪлСгА , „ /
--£ = —а~кЯСн(1-аУ (2.18)
Отметим, что скорость дезактивации имеет второй порядок по ацетилену, тогда как основная реакция - первого порядка. Любые упрощения, касающиеся механизма основной реакции, отражаются как на уравнении для г° , так и на уравнении дезактивации. Например, при низких температурах, когда прочность адсорбции ацетилена возрастает, 1 + ЬЕ СБ « ЪА СА , поэтому О « ЬА СА . Тогда уравнение скорости реакции (2.17) принимает вид псевдонулевого порядка по ацетилену, а уравнение дезактивации (2.18) - первого порядка:
г°-к2Сн , кРСА а-кяСн (-а). (2.19)