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lbl2013

铁虫 (小有名气)

[求助] 催化剂的量对化学反应的选择性有影响吗?已有5人参与

题目如上:催化剂的量对化学反应的选择性有影响吗?
假设一体系中有平行反应,1、A→B 和2、A→C,催化剂的用量是否会改变反应的选择性,
如果改变了,那么催化剂的量是改变了什么因素呢?
从反应熟虑来看,R=KCA^a,如果反应级数没有改变,那变化的就只能是K ,而K=K0exp(-E/RT),
若只是改变催化剂的量,则活性位点不变,纳米活化能不变,也就是反应1和2的活化能都不变,
那选择性的变化就应该是有指前因子K0影响。而K0若只是与催化剂的量成正比,那应该也是成比例的增加,
即K0都变大,且是成比例的。
那催化剂的量是不是影响吸附了呢?当然这个过程排除内外扩散的影响。求指导
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guozl

专家顾问 (著名写手)

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是否影响化学反应选择性还需要配合实验条件来说,因为我是做固定床反应的,我就拿固定床反应来举例:
如果增加了催化剂的量,而进料量不变,那么体积空速就发生了变化,也就是原料与催化剂的接触时间发生了变化,就有可能造成反应深度的变化,是平行反应的话,有些没有完成的平行反应就可以反应更完全,是串联反应的话,可能后边的串联反应就有时间发生了,这样就改变了总体反应的选择性;
如果保持空速不变,增加催化剂的量,还要充分考虑反应吸放热问题,增加催化剂的量就意味着原料进料量增加,反应吸放热量增加,若没有相应的热源补充或取走,就会导致反应温度增加,从而改变整个反应。
心在,梦在
4楼2015-03-16 10:28:23
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lbl2013

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by guozl at 2015-03-16 10:28:23
是否影响化学反应选择性还需要配合实验条件来说,因为我是做固定床反应的,我就拿固定床反应来举例:
如果增加了催化剂的量,而进料量不变,那么体积空速就发生了变化,也就是原料与催化剂的接触时间发生了变化,就 ...

首先我讨论这一点是要排除内外扩散的影响,即传质和传热的影响都被排除了。如果对于固定床来讲,接触时间的电话可能会使得副反应发生概率增加。
如果是反应釜呢?会不会情况就不一样了。
是否存在这样一种可能性,即A→B和A→C两个反应,在催化剂上对于这两个反应的活性位点不一样,从反应历程考虑,假设对于一个催化剂上共有100个活性位点,而B的为80个,C的为20个。如果A→B发生的更快一些,(A→B反应了70个,而A→C才反应2个,A就更容易吸附到A→B的反应位点,也就是当催化剂的量增大后,A→B的数目增多,反应的选择性也因此改变。
6楼2015-03-17 08:58:49
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guozl

专家顾问 (著名写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by lbl2013 at 2015-03-17 08:58:49
首先我讨论这一点是要排除内外扩散的影响,即传质和传热的影响都被排除了。如果对于固定床来讲,接触时间的电话可能会使得副反应发生概率增加。
如果是反应釜呢?会不会情况就不一样了。
是否存在这样一种可能性 ...

楼主这是基于反应没有达到平衡的状态下的反应,如果反应达到平衡状态,加大催化剂的量就不会影响反应选择性了。
心在,梦在
8楼2015-03-17 16:49:32
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匿名

用户注销 (文坛精英)

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12楼2015-03-18 12:13:59
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kiddinglei

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
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liwentao2010: 金币+3, 谢谢回帖,辛苦 2015-03-15 20:06:02
阿伦尼乌斯方程里面指前因子,对基元反应而言,是一个与碰撞频率有关的物理量;对于复杂反应而言,是几个基元反应指前因子的代数运算的结果。
催化剂的用量不会改变反应的选择性,但是如果催化剂用量过多,会导致深度反应的发生,比如A——B,B——C的连续反应,从而模糊了反应的选择性,所以很多选择性都是在少加催化剂转化率控制在10%左右进行评价的
2楼2015-03-15 17:44:05
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炼狱之火

至尊木虫 (知名作家)

逆水行舟,不进则退

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2015-03-15 20:06:15
催化剂的量不影响化学反应的选择性
安之若素,甘之如饴
3楼2015-03-15 17:50:25
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lbl2013

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by kiddinglei at 2015-03-15 17:44:05
阿伦尼乌斯方程里面指前因子,对基元反应而言,是一个与碰撞频率有关的物理量;对于复杂反应而言,是几个基元反应指前因子的代数运算的结果。
催化剂的用量不会改变反应的选择性,但是如果催化剂用量过多,会导致深 ...

控制转化率在10%来评价催化剂的选择性,对于实用性可能不强,可能我要做的催化剂转化率本身就很高,只是其中可能存在副反应,而且是平行反应。从实验操作看催化剂用量多了反应的选择性改变了。所以想请教大家!
5楼2015-03-17 08:50:41
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莲花小公主

金虫 (正式写手)

路过

[ 发自小木虫客户端 ]
7楼2015-03-17 09:16:51
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baby521

铁杆木虫 (著名写手)

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催化剂的多少不影响热力学平衡。这是确定的。一个反应是否达到平衡,也就是反应进度无物料与催化剂接触时间有关。如果反应很容易达到平衡,或者是在催化剂用量下已经达到了平衡,继续如果没有其他副反应,继续增大量没有影响。

[ 发自小木虫客户端 ]
HETEROGENEOUSCATALYSIS
9楼2015-03-17 17:31:44
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lbl2013

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
8楼: Originally posted by guozl at 2015-03-17 16:49:32
楼主这是基于反应没有达到平衡的状态下的反应,如果反应达到平衡状态,加大催化剂的量就不会影响反应选择性了。...

是否可能吸附就对反应产生了影响呢?
10楼2015-03-17 20:55:08
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