催化劑顆粒內擴散有效因子測定實驗裝置的詳細介紹說明

前言：

  “多相系統(tǒng)中的化學反應與傳遞現(xiàn)象”是《反應工程》課程的重點教學內容之一，通過實驗使學生了解內、外擴散過程及其對反應的影響；掌握催化劑內擴散有效因子的概念及其實驗測定方法；
  在多孔工業(yè)顆粒催化劑上進行的氣-固相催化反應一般由一下幾個步驟組成：
  ①反應物從氣流主體擴散到催化劑顆粒的外表面；
  ②反應物從外表面向催化劑的孔道內部擴散；
  ③在催化劑內部孔道所組成的內表面上進行催化反應；
  ④產物從內表面擴散到外表面；
  ⑤產物從外表面擴散到氣流主體。
  第一個和第五個步驟稱為外擴散過程，第二個和第四個步驟稱為內擴散過程，第三個步驟為本征動力學過程。內擴散過程和催化劑內表面上進行的本征動力學過程是同時進行的，因此又稱為擴散-反應過程。
  單位時間內等溫催化顆粒中實際反應的量與按外表面反應組分濃度及顆粒內表面積計算的反應量（即不計入內擴散影響的反應量）的比值，稱為內擴散有效因子。
  定態(tài)下，單位時間內從催化劑顆粒外表面由擴散作用進入催化劑內部的反應組分量與單位時間內整個催化劑顆粒中實際反應的組分量相等，換言之，內擴散有效因子亦可表示為：
  ζ=（按反應組分外表面濃度梯度計算的擴散速率）/（按反應組分外表面濃度及內表面積計算的反應速率）

裝置介紹：

   1、裝置具有客觀性：氣固相催化反應實驗裝置結構明了和工藝管路可見度高，采用固定床管式反應器；
  *2、裝置具有方便性：加熱爐為程序控溫，開放式爐，開合方便，方便反應器拆裝；
   3、裝置具有安全性：具備超溫超壓報警系統(tǒng)；
   4、裝置體現(xiàn)先進性：采用工業(yè)一體機進行控制和數(shù)據(jù)顯示，讓學生提前接觸工業(yè)控制相關知識，鍛煉學生使用現(xiàn)代化工具的能力。
  *5、裝置包含豐富的教學方式，可通過手機掃描裝置的二維碼，觀看實驗演示動畫，預習實驗內容，要求：
    5.1、動畫內容通過現(xiàn)代化三維建模手段，采用數(shù)字音視頻處理技術，實現(xiàn)了對裝置多角度立體呈現(xiàn)和功能介紹，同時采用現(xiàn)代化技術模擬流體在預熱器及反應器內的流動形態(tài)，加強對催化反應過程的理解。
   6、裝置具備物聯(lián)互通性：設備配套軟件能進行網上題庫建立，試卷制作及考試成績統(tǒng)計。老師可網上分類別建立題庫，試卷自動生成，可自主選擇試卷題型如選擇題，判斷題等，自主設置題型權重及分值，考試成績自動統(tǒng)計。

裝置功能：

   1、了解氣固相催化反應實驗裝置結構和工藝流程；
   2、掌握氣固相催化反應催化劑顆粒內擴散有效因子η及本征反應動力學實驗數(shù)據(jù)的測定方法；
   3、掌握催化劑的活性評價、活化再生等操作過程；