催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散有效因子測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置的詳細(xì)介紹說(shuō)明

前言：

  “多相系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)與傳遞現(xiàn)象”是《反應(yīng)工程》課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容之一，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解內(nèi)、外擴(kuò)散過(guò)程及其對(duì)反應(yīng)的影響；掌握催化劑內(nèi)擴(kuò)散有效因子的概念及其實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法；
  在多孔工業(yè)顆粒催化劑上進(jìn)行的氣-固相催化反應(yīng)一般由一下幾個(gè)步驟組成：
  ①反應(yīng)物從氣流主體擴(kuò)散到催化劑顆粒的外表面；
  ②反應(yīng)物從外表面向催化劑的孔道內(nèi)部擴(kuò)散；
  ③在催化劑內(nèi)部孔道所組成的內(nèi)表面上進(jìn)行催化反應(yīng)；
  ④產(chǎn)物從內(nèi)表面擴(kuò)散到外表面；
  ⑤產(chǎn)物從外表面擴(kuò)散到氣流主體。
  第一個(gè)和第五個(gè)步驟稱為外擴(kuò)散過(guò)程，第二個(gè)和第四個(gè)步驟稱為內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程，第三個(gè)步驟為本征動(dòng)力學(xué)過(guò)程。內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程和催化劑內(nèi)表面上進(jìn)行的本征動(dòng)力學(xué)過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的，因此又稱為擴(kuò)散-反應(yīng)過(guò)程。
  單位時(shí)間內(nèi)等溫催化顆粒中實(shí)際反應(yīng)的量與按外表面反應(yīng)組分濃度及顆粒內(nèi)表面積計(jì)算的反應(yīng)量（即不計(jì)入內(nèi)擴(kuò)散影響的反應(yīng)量）的比值，稱為內(nèi)擴(kuò)散有效因子。
  定態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)從催化劑顆粒外表面由擴(kuò)散作用進(jìn)入催化劑內(nèi)部的反應(yīng)組分量與單位時(shí)間內(nèi)整個(gè)催化劑顆粒中實(shí)際反應(yīng)的組分量相等，換言之，內(nèi)擴(kuò)散有效因子亦可表示為：
  ζ=（按反應(yīng)組分外表面濃度梯度計(jì)算的擴(kuò)散速率）/（按反應(yīng)組分外表面濃度及內(nèi)表面積計(jì)算的反應(yīng)速率）

裝置介紹：

   1、裝置具有客觀性：氣固相催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)明了和工藝管路可見度高，采用固定床管式反應(yīng)器；
  *2、裝置具有方便性：加熱爐為程序控溫，開放式爐，開合方便，方便反應(yīng)器拆裝；
   3、裝置具有安全性：具備超溫超壓報(bào)警系統(tǒng)；
   4、裝置體現(xiàn)先進(jìn)性：采用工業(yè)一體機(jī)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)顯示，讓學(xué)生提前接觸工業(yè)控制相關(guān)知識(shí)，鍛煉學(xué)生使用現(xiàn)代化工具的能力。
  *5、裝置包含豐富的教學(xué)方式，可通過(guò)手機(jī)掃描裝置的二維碼，觀看實(shí)驗(yàn)演示動(dòng)畫，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要求：
    5.1、動(dòng)畫內(nèi)容通過(guò)現(xiàn)代化三維建模手段，采用數(shù)字音視頻處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝置多角度立體呈現(xiàn)和功能介紹，同時(shí)采用現(xiàn)代化技術(shù)模擬流體在預(yù)熱器及反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)形態(tài)，加強(qiáng)對(duì)催化反應(yīng)過(guò)程的理解。
   6、裝置具備物聯(lián)互通性：設(shè)備配套軟件能進(jìn)行網(wǎng)上題庫(kù)建立，試卷制作及考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)。老師可網(wǎng)上分類別建立題庫(kù)，試卷自動(dòng)生成，可自主選擇試卷題型如選擇題，判斷題等，自主設(shè)置題型權(quán)重及分值，考試成績(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。

裝置功能：

   1、了解氣固相催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)和工藝流程；
   2、掌握氣固相催化反應(yīng)催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散有效因子η及本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定方法；
   3、掌握催化劑的活性評(píng)價(jià)、活化再生等操作過(guò)程；