[레포트] 화학反應속도-유효확산계수 내용
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작성일 19-09-25 01:03
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3. (유효인자)의 定義(정이)와 이론(理論) 바탕으로 한 촉매입자 내에서의 확산과 反應(반응)에 따른 유효인자 상관관계
총괄 反應(반응)속도에 대한 촉매세공 내 확산이나 온도의 影響(영향)을 나타내는 인자로서 유효계수(effectiveness factor,)는 다음과 같이 …(drop)
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다.)
2. Thiele Modulus의 계수에 따라 입자내 농도분포
균질한 매체인 유체속의 확산이라 생각하면, 촉매표면에 수직인 방향의 反應(반응)물질A의 확산방정식은 다음과 같다. =0.1일때는 촉매 내부에서의 A의 농도는 거의 표면농도와 같고, 확산저항을 무시할 수 있다 한편 가 10정도 되면 촉매표면 근처에서 反應(반응)이 종결되고, 촉매중심부분은 反應(반응)에 상대하여 유효하다. 또는 를 이용하면 다음과 같이 나타낼 수 있다 (=Kundsen확산계수를 말한다. 反應(반응)물질 촉매내의 확산은 외표면 전체에서 똑같이 1차원적으로 일어나는 것이라 생각하고, 외표면을 차지하는 세공부 단면적의 비율 및 세공의 굴곡이나 직경이 균일하지 않은 분포影響(영향)을 나타내는 굴곡계수(tortuosity factor, )를 확산계수에 포함시켜 해석한다.
여기서 는 굴곡도, 는 입자세공률, 는 축소인자를 말한다.[레포트] 화학反應속도-유효확산계수 내용
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1. 유효확산계수의 정확한 定義(정이) 및 해석
입자 내부에 존재하는 세공은 곧은 원통형이 아니다. Knudsen확산계수에 대한 유효확산계수 는 다음과 같이 주어진다. 촉매 내 세공분포는 복잡하고, 구멍직경은 일정하지 않고, 굴곡이 있다 이와 같이 복잡한 촉매입자 세공내의 확산을 엄밀히 측정(測定) 할 수 없기 때문에, 입자 내의 임의의 위치r에서 일어나는 mean(평균) 확산을 기술하기 위해 유효확산계수를 定義(정이)한다.
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▲촉매내의 농도분포
이 경계조건의 식의 해는 다음과 같다.
-①식
여기서 는 Thiele modulus라 불리는 무차원식이고, 다음과 같이 定義(정이)된다
그림은 ①식에 근거를 둔 反應(반응)물질A의 농도분포를 나타낸다.
농도분포는 좌우대칭이고, 촉매표면에서의 反應(반응)물질 농도를 로 하면 경계조건은 다음과 같다.
