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催化剂颗粒内扩散有效因子测定实验装置的详细介绍说明

更新时间:2021-07-13 点击量:2178

前言:

  “多相系统中的化学反应与传递现象”是《反应工程》课程的重点教学内容之一,通过实验使学生了解内、外扩散过程及其对反应的影响;掌握催化剂内扩散有效因子的概念及其实验测定方法;
  在多孔工业颗粒催化剂上进行的气-固相催化反应一般由一下几个步骤组成:
  ①反应物从气流主体扩散到催化剂颗粒的外表面;
  ②反应物从外表面向催化剂的孔道内部扩散;
  ③在催化剂内部孔道所组成的内表面上进行催化反应;
  ④产物从内表面扩散到外表面;
  ⑤产物从外表面扩散到气流主体。
  第一个和第五个步骤称为外扩散过程,第二个和第四个步骤称为内扩散过程,第三个步骤为本征动力学过程。内扩散过程和催化剂内表面上进行的本征动力学过程是同时进行的,因此又称为扩散-反应过程。
  单位时间内等温催化颗粒中实际反应的量与按外表面反应组分浓度及颗粒内表面积计算的反应量(即不计入内扩散影响的反应量)的比值,称为内扩散有效因子。
  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,换言之,内扩散有效因子亦可表示为:
  ζ=(按反应组分外表面浓度梯度计算的扩散速率)/(按反应组分外表面浓度及内表面积计算的反应速率)

装置介绍:

   1、装置具有客观性:气固相催化反应实验装置结构明了和工艺管路可见度高,采用固定床管式反应器;
  *2、装置具有方便性:加热炉为程序控温,开放式炉,开合方便,方便反应器拆装;
   3、装置具有安全性:具备超温超压报警系统;
   4、装置体现先进性:采用工业一体机进行控制和数据显示,让学生提前接触工业控制相关知识,锻炼学生使用现代化工具的能力。
  *5、装置包含丰富的教学方式,可通过手机扫描装置的二维码,观看实验演示动画,预习实验内容,要求:
    5.1、动画内容通过现代化三维建模手段,采用数字音视频处理技术,实现了对装置多角度立体呈现和功能介绍,同时采用现代化技术模拟流体在预热器及反应器内的流动形态,加强对催化反应过程的理解。
   6、装置具备物联互通性:设备配套软件能进行网上题库建立,试卷制作及考试成绩统计。老师可网上分类别建立题库,试卷自动生成,可自主选择试卷题型如选择题,判断题等,自主设置题型权重及分值,考试成绩自动统计。

装置功能:

   1、了解气固相催化反应实验装置结构和工艺流程;
   2、掌握气固相催化反应催化剂颗粒内扩散有效因子η及本征反应动力学实验数据的测定方法;
   3、掌握催化剂的活性评价、活化再生等操作过程;

联系方式

邮箱:446678717@qq.com 地址:昌平区立业路13号
咨询热线

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