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(二)氣固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

氣固相催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究的是反應(yīng)速率與其影響因素的關(guān)系。在氣固相反應(yīng)過程中，兩相

之間的質(zhì)量與熱量傳遞和氣體流動(dòng)狀況與反應(yīng)歷程密切相關(guān)，互相影響。因此，氣固相催化反應(yīng)過程的總速率既取決于催化劑表面的化學(xué)反應(yīng)，又與氣體流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)等物理過程(內(nèi)外擴(kuò)放)有關(guān)。

表面化學(xué)反應(yīng)速率方程(本征動(dòng)力學(xué)方程)只考慮表面化學(xué)反應(yīng)而不考慮擴(kuò)散影響的方程稱為本征動(dòng)力學(xué)方程。本征動(dòng)力學(xué)方程可以通過兩種途徑獲得。 種是由試驗(yàn)數(shù)據(jù)直接整理得到，稱為經(jīng)驗(yàn)速度方程; 種是從假想(有 定的試驗(yàn)根據(jù))的反應(yīng)機(jī)理出發(fā)經(jīng)推導(dǎo)得到，又稱機(jī)理性速度方程。實(shí)際中應(yīng)用的主要是通過試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)方程，而機(jī)理性方程主要用于理論研究本征動(dòng)力學(xué)方程有兩類表達(dá)式:冪函數(shù)模型和雙曲線模型。冪函數(shù)模型因其形式簡(jiǎn)單，能夠明顯地看出反應(yīng)組分的濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響，反應(yīng)酒化能的高低說明溫度對(duì)反應(yīng)的敏感程度，因而應(yīng)用 多。

對(duì)于 般反應(yīng)A+4B D+?E?其動(dòng)力學(xué)方程的指數(shù)形式的通式r=k PAP PP! -KP PPP!(4-117)式中，A、B、D、E分別代表反應(yīng)物和產(chǎn)物;ん、a、b、d、e和、、め、d、e均為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。例如SO2催化轉(zhuǎn)化為SO的反應(yīng)為:SO2+っO2-＝S0

如不考慮逆反應(yīng)，以產(chǎn)物SO2生成表示的反應(yīng)速率為r＝kC。，CCn(4-118)式中，Co、Co、Co分別為SO2、O2、SO的濃度;、j、k為幕指數(shù)，對(duì)不同催化劑而言有不同值。當(dāng)采用鋇催化劑，試驗(yàn)測(cè)得＝0.8，j＝1，m＝-0.8，于是:k, Co(4-119)