Синтезы на основе СО и Н2
Модели второго поколения разрабатывались А.Розовским и Г.Лин (1980) и М.Темкиным и Ф.Шубом (1980 г). Рассматривая процесс вдали от равновесия по схеме СО2 + Н2 (без СО), Розовский и Лин обнаружили сильное торможение водой, которое рассматривали как результат почти полного покрытия поверхности водой со стадиями адсорбционного замещения молекул воды молекулой СО2
При постоянных РСО2 и РСН3ОН
(20)
По мнению Темкина и Шуба, роль воды заключается в окислении поверхностных восстановленных атомов меди, и поэтому стадия с участием воды имеет вид реакции (21)
, (21)
где 
. Тогда в тех же условиях скорость опишется уравнением (22)
(22)
Исходя из этих соображений, Темкин и Шуб получили уравнение третьего поколения, описывающее оптимум по СО2 и торможение водой вплоть до равновесия (23)
(23)
где KII – константа равновесия реакции (16). Рассматривали два сорта центров z и y (равномерная неоднородность) с лимитирующей стадией (24)
(24)
Уравнение (23) описывает процесс в интервале 0 – 7 МПа.
Развивая свои идеи о роли адсорбции Н2О, Розовский и Лин также получили уравнение третьего поколения (1990 г) для процесса синтеза метанола и конверсии СО.
, (25)
, (26)
где KIII – константа равновесия реакции (17).
Из обеих моделей (23 и 25) следует, что есть оптимум по СО2. При малом СО/СО2 накапливается вода, которая отравляет катализатор (по Темкину-Шубу). На основании кинетических исследований рекомендуется система из двух проточных реакторов с рециклом непрореагировавшего газа во второй реактор с промежуточным удалением воды.
К моделям третьего поколения следует отнести и модели В.Островского (1984) и Ван ден Буша (1996 г). Природа промежуточных соединений и структура активных центров в этом процессе еще ждет дальнейших исследований. Сводка кинетических моделей синтеза метанола приведена ниже.
Кинетические модели I поколения (однородная поверхность)
G.Natta, 1953. 
(18)
I.Pasquon, 1960. 
(27)
P.Villa, 1985. 
(28)
(fi – летучесть i-того вещества)
Кинетические модели I поколения (неоднородная поверхность)
V.Leonov, 1973. 
(19)
U.Lender, 1973. 
(29)
J.Szarawara, 1980. 
(30)
Смотрите также
Организация производства
В
данном разделе рассматривается организация производственного процесса на
проектируемом объекте, описывается режим работы этого объекта и рассчитывается
эффективный фонд времени работы ведущего об ...
Валентность и степень окисления
В начале 19 века Дж. Дальтоном был
сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом
одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другог ...
Предисловие редактора перевода
Historia est magistra vitae: История — учитель жизни.
По-разному реализовывали этот древний латинский завет историки науки. Иногда
история науки использовалась в качестве инструмента оценки нау ...