Heterogeneous catalysis rate parameters in a gradientless reactor by the method of moments

Authors

  • G. Garza-Tobias,

    1. Escuela Superior de Ing. Química, Instituto Politécnico Nacional
    2. Institute Mexicano del Petróleo, Av. de los Cien Metros 152, México 14, D.F., México
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  • J. Jimenez-Ocana,

    1. Escuela Superior de Ing. Química, Instituto Politécnico Nacional
    2. Institute Mexicano del Petróleo, Av. de los Cien Metros 152, México 14, D.F., México
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  • M.A. Rosales

    1. Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional
    2. Institute Mexicano del Petróleo, Av. de los Cien Metros 152, México 14, D.F., México
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Abstract

The transient behaviour of an internally-recycled catalytic reactor has been studied accounting for the contributions from intraparticle diffusion, adsorption and surface reaction. Equations for the zeroth, first and second absolute moments of the break-through curves are given in terms of the rate constants for the three elementary steps (first order processes are assumed throughout). The moments can be obtained from experimental break-through curves and the rate parameters for adsorption and surface reaction then evaluated from such data. Simplified equations also are derived for the case of insignificant chemical reaction and this case is used to test the method experimentally. Values of the hydrogen adsorption equilibrium constant for γ-alumina supported Co Mo-Ni catalyst are reported.

Abstract

On a étudié le comportement transitoire d'un réacteur catalytique à recirculation interne, en tenant compte des contributions de la diffusion interne, de l'adsorption et de la réaction de surface. On présente des équations relatives aux moments absolus d'ordres 0, 1 et 2, des courbes de réponse en fonction des constantes de vitesse pour les trois étapes (on suppose que les processus sont de premier ordre). On peut obtenir les moments à partir des courbes de réponses expérimentales, puis évaluer les paramètres relatifs à l'adsorption et à la réaction superficielle à l'aide de ces données. On a également établi des équations simplifiées pour le cas d'une réaction chimique négligeable et l'on se sert de ce cas pour tester la méthode expérimentalement. On rapporte les valeurs de la constante d'équilibre d'adsorption de l'hydrogène dans le cas du catalyseur Co-Mo-Ni supporté sur l'alumine-γ.

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