Zur Diffusionskinetik der heterogenen Katalyse V. Ausschaltung der Störung durch Längsdiffusion bei kinetischen Messungen der Parawasserstoffumwandlung in Strömungsapparaturen

Die in Stromungsapparaturen durchgefuhrten kinetischen Messungen der p-H2-Umwandlung sind durch Langsdiffusion gestort (siehe III. Mitteilung dieser Reihe [1]). Es werden die Einflusse der Versuchsbedingungen auf das Ausmas der Langsdiffusion im Druckbereich von 26 bis 720 Torr und bei Temperaturen von 140 bis 300 °C untersucht. Fur die Kinetik bezuglich des Abstands vom Gleichgewicht bei konstantem Gesamtdruck bedeutet Zunahme von Aktivitat des Katalysators, Diffusionskoeffizient des H2 und Querschnitt der Reaktionszone eine Verstarkung, Zunahme von Stromungsgeschwindigkeit und Lange der Katalysatorzone dagegen eine Abschwachung dieses Effektes. Diese Ergebnisse lassen sich durch eine charakteristische Kennzahl erfassen. Unter bestimmten Bedingungen last sich die Langsdiffusion ausschalten. Mogliche weitere Storungen auser der Langsdiffusion werden diskutiert. Die Messungen der Aktivierungsenergie und der Druckabhangigkeit der Reaktion werden durch die Langsdiffusion erheblich beeinflust. Kinetic measurements of the para-H2 conversion carried out in flow systems are disturbed by longitudinal diffusion (see Part III of this series [1]). The influence of experimental conditions on the extent of longitudinal diffusion is now examined for the pressure range 26–720 Torr and at temperatures between 140 and 300 °C. For the kinetics of attainment of equilibrium at constant total pressure the effect is increased by increased activity of the catalyst, diffusion coefficient of hydrogen and cross-sectional area of the reaction zone, whereas it is decreased by increased flow rate and length of the catalyst zone. These results can be expressed by a numerical parameter. Under certain conditions it is possible to eliminate longitudinal diffusion. Other possible disturbing influences besides longitudinal diffusion are discussed. The activation energy and pressure-dependence of the reaction are considerably affected by longitudinal diffusion.