Реферат: Каталитические методы

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Каталитические методы очистки очистки газов основаны на гетерогенном катализе и служат для превращения примесей в безвредные или легко удаляемые из газа соединения. Процессы гетерогенного катализа протекают на поверхности твёрдых тел - катализаторов. Катализаторы должны обладать определёнными свойствами: активностью, пористой структурой, стойкостью к ядам, механической прочностью, селективностью, термостойкостью, низким гидравлическим сопротивлением, иметь небольшую стоимость.
Особенность процессов каталитической очистки газов заключается в том, что они протекают при малых концентрациях удаляемых примесей. Основным достоинством метода является то, что он даёт высокую степень очистки, а недостатком - образование новых веществ, которые надо удалять из газа адсорбцией или абсорбцией.
Различают три основные области протекания каталитических процессов: кинетическую, внешнедиффузионную и внутридиффузионную. В зависимости от стадии, лимитирующей общую скорость процесса, используются различные уравнения кинетики процесса.
Во внешнедиффузионной области скорость реакции определяется скоростью переноса компонента к поверхности зёрен катализатора:
где F ч
- внешняя поверхность частицы катализатора; b г
- коэффициент массоотдачи; С а
, С ар
- концентрации компонента А в газовом потоке и его равновесная на поверхности частицы катализатора соответственно.
В области химической кинетики скорость необратимой (обратимой) реакции первого порядка определяется по уравнениям:
Для необратимой реакции n-го порядка уравнение имеет вид:
Для внутри диффузионной области и реакции первого порядка суммарную скорость каталитического процесса находят, комбинируя уравнение массопередачи с уравнением диффузии и реакции внутри частицы:
Для частиц катализатора цилиндрической формы получают:
где V ч
- объём частиц катализатора; k - константа скорости реакции, отнесённая к 1 м 3
катализатора; Э=С аср
/ Саг
, С аср
- средняя концентрация компонента А внутри поры; С аг
- максимально возможная концентрация компонента А у поверхности катализатора; Са0 - начальная концентрация компонента.
Каталитические реакторы могут быть с неподвижным, движущимся и псевдоожиженным слоем катализатора. Они работают по принципу идеального вытеснения или идеального смешения. Для определения размеров реакторов производят кинетические расчёты, а также расчёт материальных и тепловых балансов.
При очистке газов реакции протекают главным образом в диффузионных областях. Длянахождения размеров реактора определяют число единиц переноса и высоту, эквивалентную единице переноса (ВЕП):
Рис. 5.20. Схемы каталитических реакторов: а - с неподвижным слоем катализатора; б - то же, и охлаждением; в - многослойный с охлаждением; г - с псевдоожоженным слоем; д - то же, и охлаждением; е - многоступенчатый с псевдоожиженным слоем; ж - с движущимся слоем; 1 - неподвижный слой; 2 - холодильник; 3 - взвешенный слой; 4 - регенератор; 5 - движущийся слой; 6 - элеватор.
Число единиц переноса рассчитывают по уравнению:
где Н р
- высота реактора; G г
- массовая скорость газа, кг/(м 2.
ч); М ср
- средняя молекулярная масса компонентов газового потока; а - удельная поверхность катализатора, м 2
/м 3
; Р ср
- среднее логарифмическое парциальное давление компонента А в плёнке газа около поверхности катализатора; Р а
- парциальное давление компонента А, Па; Р аi
- парциальное давление компонента на поверхности катализатора, Па; у а
- изменение числа молей компонента А в результате реакции (на 1 моль исходного вещества А); N cp
=P cp
/P - среднее логарифмическое значение концентрации реагента А в плёнке газа; N a
и N ai
- мольная доля компонента А в газе и на поверхности катализатора соответственно.
Для определения числа единиц переноса графическим интегрированием откладывают на оси ординат значения Р а
, а на оси абсцисс Р ср
/[(P+P a
*y a
)*(P a
-P ai
)]. Значение ВЕП и N0 можно определить по формулам. Гидравлическое сопротивление реактора рассчитывают по разным формулам в зависимости от его конструкции. Для реактора с неподвижным слоем катализатора
Для реактора со взвешенным слоем частиц скорость начала взвешивания находят по формуле:
Гидравлическое сопротивление взвешенного слоя рассчитывается по формуле:
Для отвода (подвода) тепла из реакторов с неподвижным слоем используют теплообменники, расположенные вне слоёв катализатора, а в реакторах со взвешенным слоем - теплообменники, расположенные внутри слоёв катализатора. Поверхность теплообмена рассчитывают по уравнению теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи от взвешенного слоя к поверхности теплообмена при оптимальной скорости газа рассчитывают по формуле:
Каталитическое окисление используют для удаления диоксида серы издымовых газов, а каталитическое восстановление для обезвреживания газов от оксидов азота. Окисление проводят на ванадиевом катализаторе при 450-480 С. После окисления газы направляют на абсорбцию.
Каталитическое восстановление оксидов азота производят до элементного азота в присутствии газа-восстановителя. В качестве восстановителей используют метан, коксовый и природный газ, оксид углерода, водород, аммиак. Катализаторами служат платиновые металлы, палладий, рутений, платина, родий либо сплавы, содержащие никель, хром, медь, цинк, ванадий, церий и др. Степень очистки достигает 96%.

Название: Каталитические методы
Раздел: Рефераты по науке и технике
Тип: реферат
Добавлен 19:24:01 16 августа 2004 Похожие работы
Просмотров: 883
Комментариев: 15
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Каталитические методы
Лечение Атеросклероза Реферат
Реферат: Disciplining Your Child Essay Research Paper Disciplining
Отчет По Преддипломной Практике Землеустройство И Кадастры
Реферат по теме Управление пассажирскими перевозками
Екатерина Фурцева Реферат
Курсовая работа по теме Специальные налоговые режимы в ООО 'Десерт'
Доклад: Камю Альбер
Самая Сложная Контрольная Работа
Математическое Моделирование Диссертация
Курсовая работа по теме Пути роста показателей рентабельности
Реферат: Психология пожилого возраста
Реферат: Обгрунтування параметрів ротаційного розпушувача грунту
Автореферат Диссертации Скоробогатова А С
Курсовая работа по теме Построение бинарного дерева
Сочинение Моя Первая Учительница 7 Класс
Сочинение На Тему Русские Слова
Сочинение по теме Сочинения по произведениям русских классиков
Реферат: Корыстная преступность
Организационно Правовые Формы Хозяйствования Организации Реферат
Сколько Стоит Написать Магистерскую Диссертацию
Доклад: Ценовая политика в условиях демпинга
Доклад: Проблемы регуляции аномального сексуального поведения
Доклад: Храм Василия Блаженного