多相催化中的超粒子梯度:改变Damköhler数而不影响外部Prater数(反之亦然)


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解决考试准备问题;在讲座脚本中,它被问到:

1。 当存在外部MT和HT限制时,根据外部普拉特数和一级反应的体积和表面之间的无量纲温度差,从一般质量和能量平衡得出解。

所以来自:

$ r_v ^ {obs} = r(c_s)= \ alpha \ cdot k_f(c_b-c_s)$

$ - \ alpha \ cdot h(T_b-T_s)= r_v ^ {obs}( - \ Delta H_r)$

我发现

$ \ frac {k_v(T_s)} {\ alpha \ cdot k_f + k_v(T_s)} = \ frac {1} {\ beta_e} \ left(\ frac {T_s-T_b} {T_b} \ right)$

我非常肯定这是对的。

2。 重写你在Damköhler数字Da,无量纲激活能量$ \ gamma_b $和$ T_s / T_b $方面找到的平等的另一面。如何改变Da,为什么$ \ beta_e $不会受到影响呢?如何在不影响Da的情况下改变$ \ beta_e $ br?

因此,通过$ Da_I $的定义替换$ \ alpha \ cdot k_f $,并根据活化能和它们各自的温度表示体积和表面反应常数的比率,我得到:

$ 1 + \ frac {1} {Da \ cdot exp \ left( - \ gamma_b \ left(\ frac {T_b} {T_s} -1 \ right)\ right)} = \ frac {\ beta_E T_b} {T_s-T } $

我认为这也是正确的。但我在这里看到的是,似乎不可能改变任何一个,Da和$ \ beta $而不影响另一个。但是,问题是如何提出的,似乎有一个解决方案。所以我开始只比较两个无量纲数的定义。要改变Damköhler数,可以改变不直接影响prater数的特定表面。但如果反应是传质受限,这只会改变Damköhler数,而不是表面上的有效率。但是,如果增加$ \ alpha $会增加速率,这将影响产生/消耗的热量,从而影响我的温度梯度,从而影响普拉特数。

对于另一种情况,改变$ \ beta_E $而不改变Da我有想法改变传热系数h。但是我知道$ h = f(Nu)= f(Re,Pr)$。因此,假设通过改变流速,我显然会改变HT。但我也知道$ k_f = f(Sh)= f(Re,Sc)$,所以我也会改变Damköhler数。 我在这里看不到什么?


也许一些关于催化的标签会很好
Tobias Seidler
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