—固相催化反应理论,掌握固体催化剂催化活性的测定技术和增强计算机处理实验数据的能力。 —固相催化反应。常用的催化机理有均匀表面吸附机理和非均匀表面吸附理论。均匀表面吸附理论认为,催化剂表面上的活性中心具有相同的吸附能力。常用的机理之一为: H 2 O+ σ== H 2Oσ(1) CO+H 2Oσ== CO 2σ+H 2(2) CO 2σ== CO 2+σ(3) 其中: σ——催化剂表面上的活性中心; Λ——反应控制步骤根据此理论导出 CO变换反应速率模型为: 22 222)( 11 CO OH H CO POH CO COP AP PPKPPkR????(4) 或其简化为: )( 22 21H CO P CO OHT COyyKyyPkR ???(5) 非均匀表面吸附理论则认为固体催化剂表面上的活性中心具有不同的吸附能力,其吸附活化能与解吸附活化能表面覆盖度呈线性减小,其关系可表示为: ???? 0aaEE ???? 0ddEE 人们常用的速率模型为幂函数模型: )1( '42 '32 '22 '1??? bH b CO bOH b CO T COPPPPkR (6) OH CO P H COPPK PP 2 22??(7) 或其简化形式: )1( '32 '22 '1??? b CO bOH b CO T COPPPkR (8) CO 转化率进行衡量。然而实验前后所测定的是进料或出料口气体的摩尔分率,其关系如下: 设N—表示气体摩尔分率流量,上标“O”表示初始状态,下标“T”和各组分分子式符号则表示总的摩尔量和各组分的摩尔流量。 y—摩尔分率; A—水碳比, O CO OOHN NA 2? x— CO 转化率反应方程式为: CO+H 2O(g) =CO 2 +H 2(9) 表1 CO 变换前后摩尔流量与转化率的关系组分状态 CO H 2O (g) CO 2H 2N 2 总流量反应前 O CON OOHN OOONN OTN 反应后? CON)1(XN O CO?? OHN? OOHNXN O CO?)(XAN O CO?? CONXN O CO?? HNXN O CO? ONN =" N T 干: O NO O CONXN??)1( 湿: OTN 若用 O CO ONN N 2??则 有: 2 21 )1( CO COy yX????(10)或 CO COy yX????1 )1(1?( 11) 、试剂 :四管直流积分反应器(自制) 温控仪:可控硅温度自动控制仪( 0~800 ℃) 测温表:数字显示测温表( -500~600 ℃) 流量表:数字显示流量表( 0~20 l/h ) CO 发生器(自制) 水饱和器(自制) 气体分析仪: 102G 气相色谱一套奥氏气体分析仪水蒸气冷凝器(自制) : 甲酸( C·P) 浓硫酸( 98% C·P) 氢氧化钾溶液( 40% ) 焦性没食子酸硅胶 、过筛,保留 60~80 目样品 5 ml ,准确称重; 同粒度(或 20~50 目)的石英砂 5ml 。
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