异质催化过程的整体速率可能受催化剂表面化学转化速率、反应物向外部或内部催化剂表面的传输速率,或这些因素之间相互作用的限制。在本文中,我们考虑了扩散限制对整体过程速率的影响的各个案例。通过数值模拟获得了各种朗缪尔–欣谢尔伍德动力学速率方程和催化剂形状的内部、外部和整体有效性因素。结果表明,不同的动力学速率方程在反应速率控制下对实验数据提供了同样良好的描述。相反,内部、外部和整体有效性因素可能遵循不同的趋势,具体取决于各种动力学速率方程。所获得的结果具有实际意义,因为通过简单改变化学反应器中的进料流速、催化剂颗粒大小或温度升高,可以实现外部和内部扩散限制。因此,所呈现的模拟提供了一种简单且全面的工具,用于基于与实验得出的整体有效性因素的比较来区分动力学模型。该结果代表了对旧概念有效性因素的新利用,用于在可行的动力学模型之间进行选择。
Zhokh等(周四)研究了这个问题。