- Tytuł:
-
Kinetics of catalytic combustion processes of air admixtures
Aspekty kinetyczne procesow katalitycznego spalania domieszek powietrza - Autorzy:
-
Straszko, J.
Parus, W.
Paterkowski, W. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/204808.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
air admixtures
catalytic combustion
process kinetics
new generation catalysts
domieszki powietrza
katalityczne spalanie
kinetyka procesu
katalizator porowaty - Opis:
-
A catalytic combustion of organic admixtures of air belongs to the basic technologies of gas purification. A macrokinetics of admixtures combustion over the porous catalysts was described. The theoretical approach is in agreement with standard description of macrokinetics of the catalytic processes. The relationship between the fundamental magnitudes: observed process rate r*, reaction rate r in the kinetic zone, and a coefficient of the surface utilization η in the form r*= r · η have been described. These magnitudes combines the Thiele module φ. A kinetics equation for the isothermal and non-isothermal conditions was provided. The influence of mass and heat transfer in the catalyst grain on the course of the process was described by means of the surface utilization coefficient η. An equation describing this coefficient for both isothermal and non-isothermal conditions was given. The second part of this work concerns the application of theory. When the composition of purified gas is continuously varied, a quantitative approach is rather impossible. The theory was used for the qualitative analysis of process on the basis of the experimental results. A fulfillment of the first-order kinetics means that the degree of admixtures conversion does not depend on their initial concentrations. A non-isothermicity of the catalyst grain is expressed in such a way that the process rate observed over the large porous grains of the catalyst can be higher than the reaction rate in the kinetic zone. A temperature deference between the catalyst grains and flowing gas causes that the reactor can be stably operated at varied concentrations of admixtures and temperature over a relatively wide range. It was also demonstrated that the flammable admixtures may advantageously influence the conversion of hardly combustible admixtures.
Katalityczne spalanie domieszek organicznych powietrza należy do podstawowych technologii oczyszczania gazów. Opisano makrokinetykę spalania domieszek na katalizatorach porowatych. Ujęcie teoretyczne jest zgodne ze standardowym opisem makrokinetyki procesów katalitycznych. Opisano relacje pomiędzy podstawowymi wielkościami: obserwowaną szybkością procesu r*, szybkością reakcji w obszarze kinetycznym r i współczynnikiem wykorzystania powierzchni η, w formie r*=r ·η. Łączy je moduł Thielego ö. Podano równanie kinetyczne dla warunków izotermicznych i warunków nieizotermicznych. Wpływ transportu masy i transportu ciepła w ziarnie katalizatora na przebieg procesu opisano za pomocą współczynnika wykorzystania powierzchni η. Podano równanie opisujące ten współczynnik dla warunków izotermicznych i nieizotermicznych. Druga część pracy dotyczy zastosowania teorii. Przy ciągłej zmianie składu oczyszczanego gazu ujęcie ilościowe nie bardzo jest możliwe. Teorię zastosowano do jakościowej analizy procesu na podstawie wyników doświadczalnych. Spełnienie kinetyki I-rzędu oznacza, że stopień przemiany domieszek nie zależy od ich stężenia początkowego. Nieizotermiczność ziarna katalizatora przejawia się w ten sposób, że obserwowana szybkość procesu na dużych ziarnach porowatych katalizatorów może być wyższa niż szybkość reakcji w obszarze kinetycznym. Różnica temperatury pomiędzy ziarnami katalizatora i przepływającym gazem powoduje, że reaktor może pracować stabilnie przy zmiennych stężeniach domieszek i temperatury w dosyć szerokich zakresach. Wykazano też, że domieszki spalające się łatwo mogą korzystnie wpływać na przemianę domieszek spalających się trudno . - Źródło:
-
Archives of Environmental Protection; 2015, 41, 1; 86-97
2083-4772
2083-4810 - Pojawia się w:
- Archives of Environmental Protection
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł