题目
在一固定床反应器中等温进行一级不可逆气固催化反应Ararr;P，在消除外扩散阻力和 _(AC)=10mo1(m)^3 时测得某处宏观反应速度 (-(R)_(A))=ln o1 (m 床层·s)。以催化剂床层计的本征反-|||-应速率常数kv为 (1.05)^-1, 床层空隙率为0.3。催化剂有效扩散系数 _(zA)=(10)^-8(n)^2(B)_(0)-|||-求:-|||-(1)该处催化剂的内扩散有效因子n值-|||-(2)反应器中所装催化剂颗粒的半径。
在一固定床反应器中等温进行一级不可逆气固催化反应Ararr;P，在消除外扩散阻力和 
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算内扩散有效因子n值
根据题目给出的条件，我们首先计算内扩散有效因子n值。内扩散有效因子n值的计算公式为：
$$
\eta = \frac{(-R_A)v}{k_vC_{AG}}
$$
其中，$(-R_A)$为宏观反应速度，$v$为床层空隙率，$k_v$为本征反应速率常数，$C_{AG}$为气体浓度。将题目中给出的数值代入公式中，可以得到内扩散有效因子n值。
步骤 2：计算催化剂颗粒的半径
根据题目给出的条件，我们计算催化剂颗粒的半径。催化剂颗粒的半径计算公式为：
$$
\phi = \frac{1}{n} = \frac{R}{3}\sqrt{\frac{k_v}{(1-\varepsilon)D_{eA}}}
$$
其中，$\phi$为内扩散有效因子的倒数，$R$为催化剂颗粒的半径，$k_v$为本征反应速率常数，$\varepsilon$为床层空隙率，$D_{eA}$为催化剂有效扩散系数。将题目中给出的数值代入公式中，可以得到催化剂颗粒的半径。
根据题目给出的条件，我们首先计算内扩散有效因子n值。内扩散有效因子n值的计算公式为：
$$
\eta = \frac{(-R_A)v}{k_vC_{AG}}
$$
其中，$(-R_A)$为宏观反应速度，$v$为床层空隙率，$k_v$为本征反应速率常数，$C_{AG}$为气体浓度。将题目中给出的数值代入公式中，可以得到内扩散有效因子n值。
步骤 2：计算催化剂颗粒的半径
根据题目给出的条件，我们计算催化剂颗粒的半径。催化剂颗粒的半径计算公式为：
$$
\phi = \frac{1}{n} = \frac{R}{3}\sqrt{\frac{k_v}{(1-\varepsilon)D_{eA}}}
$$
其中，$\phi$为内扩散有效因子的倒数，$R$为催化剂颗粒的半径，$k_v$为本征反应速率常数，$\varepsilon$为床层空隙率，$D_{eA}$为催化剂有效扩散系数。将题目中给出的数值代入公式中，可以得到催化剂颗粒的半径。