KTPU_Chuong 6.ppt

www.themegallery.com
CHƯƠNG 6: ĐẠI CƯƠNG VỀ PHẢN ỨNG DỊ
THỂ
3. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG DỊ THỂ
2. PHƯƠNG TRÌNH VẬN TỐC
1. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG DỊ THỂ
www.themegallery.com
1. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG DỊ THỂ
Khi thiết kế phản ứng dị thể thường gặp 2 khó khăn chính:

Sự phức tạp của phương trình vận tốc phản ứng: vừa phải xét
các yếu tố động hóa học cho phản ứng vứa phải xét đến quá
trình truyền khối và quá trình thay đổi số pha hiện diện trong
hệ.

Phương pháp tiếp xúc pha: trong hệ dị thể lý tưởng mỗi lưu chất
có thể theo dòng khuấy trộn hoặc dạng ống (liên tục) hoạt dạng
rắn, bọt (không liên tục). Có nhiều cách tiếp xúc pha khác nhau
nên không có một phương trình thiết kế tổng quát áp dụng cho
mọi cách tiếp xúc pha.
Vì vậy, vấn để thiết kế phản ứng dị thể vẫn còn mang nhiều tính
kinh nghiệm dựa trên kết qua thí nghiệm hay nhà máy mẫu
www.themegallery.com
1. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG DỊ THỂ
1.1. Phản ứng khí - rắn

Phản ứng quan trọng nhất trong công nghiệp hóa chất, phản ứng
pha rắn là xúc tác như cracking, đồng hóa, reforming,… phản
ứng pha rắn là tác chất như nung quặng FeS, ZnS,…

Phản ứng khí rắn không xúc tác

•
Trong các phản ứng khí rắn không xúc tác vận tốc phản ứng
là hàm số theo thời gian, vị trí, pha rắn thường là dòng liên
tục đi qua thiết bị phản ứng.
•
Để thiết lập biểu thức tốc độ phản ứng ta phải xác định rõ
mô hình phản ứng xảy ra từ đó tiên đoán biểu thức tốc độ
hoặc ngược lại.
•
Có hai mô hình đặc trưng cho phản ứng rắn – khí dị thể: có
sự thay đổi kích thước hạt rắn và không có sự thay đổi kích
thước
www.themegallery.com
1. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG DỊ THỂ
www.themegallery.com
1. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG DỊ THỂ

Phản ứng khí rắn xúc tác
•
Chất xúc tác do một phản ứng không được biết nhiều do đó
cần phải dọ dẫm để tìm được xúc tác thích hợp.
•
Cơ cấu hóa học giống nhau của xúc tác khônng đảm bảo là
hoạt tính xúc tác giống nhau.
•
Cấu trúc vật lý hoặc tinh thể phần nào cho biết hoạt tính xúc
tác, do đó các nghiên cứu về xúc tác thường tập trung vào cấu
trúc bề mặt của vật liệu.
•
Các phần tử tác chất biến đổi, hoạt hóa, ảnh hưởng lên sự tạo

thành các chất trung gian trong các vùng gần bề mặt xúc tác.
•
Xúc tác làm giảm hàng rào năng lượng qua đó tác chất biến đổi
thành sản phẩm.
•
Mặc dù xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không làm
thay đổi hằng số cân bằng phản ứng.
•
Vật liệu làm chất xúc tác phải có bề mặt riêng lớn.