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1、1 理想吸附与真实吸附,Langmuir假设：1.均匀表面2.被吸附分子互不影响3.吸附络合物单一4.单分子层,Langmuir吸附等温线：,在T下平衡时，得等温线,由此可导出双曲线型速率方程。,第三章 多相催化反应动力学,1,2,Freundlish吸附等温线：,假设 随 而线性下降得：,由此可导出幂型速率方程。,Temkun吸附等温线：,指数型吸附规律平衡时,合成氨动力学，均用此方程，催化剂的f，a值可实验测出。,3,2 气相催化反应机理,经典机理是基于理想吸附的Langmuir Hinshelwood机理。,A.表面反应控制,1）不可逆反应,不可逆反应，A，B，R，S均吸附,假设机理：,
2、当吸附平衡时：,4,5,d i /dt = 0,6,2）表面可逆反应机理,二级可逆反应，四项吸附,PR和PS对反应速率也有影响。,令：,表面反应平衡常数,吸附总平衡常数,表面反应和吸附过程均达平衡时的平衡常数,代入上式得：,当此气相催化反应达化学平衡时，,即,从而,此K值就是气相催化反应的平衡常数，等于,7,令,则有,是此化学反应得推动力。,二级表面反应可逆，i个吸附项。,8,假设,式中,k1,k2,3）解离吸附, 但表面可逆反应控制,9,10,11,B. 吸附与脱附控制,假设,此反应平衡常数,与 无关,式中：,12,令,则,是此化学反应的推动力。,催化反应的平衡常数,若是B吸附控制,则,与
3、无关,若是R吸附控制,与 无关,13,C.用初始速度法判别催化反应的控制步骤（非充要条件）,1976年杨光华与Hougen联合提出 法。,方法：,t=0,0,0,=,=,测,由此得出,改变,测,14,A吸附控制时：表面反应控制时：,15,3. R脱附控制时：,与 无关,4. 若为A解离吸附控制时：,16,17,18,19,D.幂型本征反应速率式,基于Freandlich或Temkun真实吸附机理的推导。,1. Freandlich吸附等温线,2. Temkun吸附等温线,式中：,故：,20,21,22,23,24,25,26,27,28,inhibition,29,30,耦合,k1,k2,31
4、,32,33,5 催化剂失活(p 170 ),34,失活原因:,1 化学中毒 Poisoning,2 结炭或污秽 coking or Fouling,3 烧结或老化 Sintering or Agging,35,36,37,38,39,对抗失活措施(不包括研制新催化剂和用高纯反应原料),为此需按失活速度来选择反应器:,对中速或快速失活必须取出催化剂再生,对缓慢失活可缓慢提高反应温度使反应速度,反应转化率不变,这样能不影响全流程的操作. (但提高温度必将加速催化剂失活),中速失活时可选移动床:,快速失活时可选流化床:,如汽油的鉑催化重整,如重油的催化裂化,汽油+干气+焦碳,芳烃,40,鼓泡床,移动床,提升管流化床,可更换催化剂(on line),41,
