Архив публикаций

Тезисы

XIV-ая конференция

Исследование пористых гранул катализатора с гауссовым профилем активности для нестационарных реакций

Майраслова П.М., Платонова Т.Г., Андреев В.В.

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Факультет радиотехники и электроники, кафедра УИТС, Россия, 428015, г. Чебоксары, Московский пр., 15

Реакционно-диффузионные процессы в пористых средах характеризуются сложным поведением и их исследование важно как для химической промышленности, так и для биотехнологий. В данной работе для различных каталитических реакций, описываемых схемами

, ,

исследованы переходные и искусственно создаваемые нестационарные режимы их осуществления в пористых гранулах катализатора с неоднородными профилями распределения активных центров по глубине пористой гранулы. Процессы реакции и диффузии в пористых гранулах катализатора достаточно точно описываются квазигомогенной моделью. Эта модель, с одной стороны, относительно простая и в то же время результаты, получаемые с её помощью, хорошо согласовываются с экспериментальными данными [1]. Поэтому в основу анализа в работе положена нестационарная квазигомогенная модель, представляющая собой систему из дифференциальных уравнений в частных производных параболического типа.

На основе численного анализа определены наиболее оптимальные режимы осуществления вышеуказанных реакций. Например, показано, что максимальная эффективность пористой гранулы катализатора достигается при увеличении интенсивности теплообмена между пористой гранулой катализатора и внешней реакционной смесью в случае, когда реакции протекают с поглощением тепла и, наоборот, в противном случае; степени неоднородности распределения каталитических центров по глубине гранулы и т.д.

Полученные результаты важны для подбора оптимальных режимов осуществления химических реакций в пористых гранулах катализатора. Они дают возможность сократить количество дорогостоящих экспериментов по подбору оптимального катализатора для конкретных каталитических реакций. Кроме того, они могут быть использованы на основе всестороннего теоретического анализа для предсказания направления экспериментальных исследований в конкретных ситуациях.

Литература

1. Satterfield C.N., Sherwood T.K. The Role of Diffusion in Catalysts. London: Addison-Westley, 1963. 260 p.