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Innerer Stofftransport - Porendiffusion

Einfluss der chemischen Reaktion auf die Porendiffusion

Als Modell für die Porendiffusion soll der Stofftransport bei einer Reaktion 1. Ordnung betrachtet werden. Eine Substanz A reagiert an einem Katalysator zu einem Produkt B.

A B

Zur modellartigen Beschreibung des Systems wird angenommen, dass die Pore die Form eines idealen Zylinders hat.

Die Reaktionsgeschwindigkeit kann, auf die Oberfläche der Katalysatorpore bezogen, wie folgt beschrieben werden:

r S = 1 S d n A d t = k S c A

Die Länge des Zylinders ist so bemessen, dass die Reaktion am Ende des Zylinders abgeschlossen ist.

Am Ende einer solchen Pore gilt also bei

irreversiblen Reaktionen: c A = 0 reversiblen Reaktionen: Gleichgewichtszustand } d c A d z = 0

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Abb.1
Tab.1
Symbolliste
SymbolBeschreibungEinheit
r S Reaktionsgeschwindigkeit der Oberflächenreaktionmol m -3 h -1
k S Reaktionsgeschwindigkeitskonstante h -1
SPorenoberfläche des Katalysators m 2
c A Konzentration der Komponente A in der Gasphasemol l -1
zOrtskoordinatem
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