ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ СТОЛКНОВЕНИЙ РЕАГИРУЮЩИХ МОЛЕКУЛ В ОДНОМЕРНОМ КАНАЛЕ ЦЕОЛИТА H-ZSM-5 ДЛЯ ПРОЦЕССА ТРАНСФОРМАЦИИ СПИРТОВ В УГЛЕВОДОРОДЫ
DETERMINATION OF THE PROBABILITY OF COLLISIONS OF REACTING MOLECULES IN THE ONE-DIMENSIONAL CHANNEL OF ZEOLITE H-ZSM-5 FOR THE PROCESS OF ALCOHOLS TRANSFORMATION INTO HYDROCARBONS

Скачать статью

Авторы

А.А. Курагин, А.И. Пичугина, Н.В. Лакина, М.Г. Сульман, В.Ю. Долуда

Аннотация

Представлены результаты расчетов, показывающих зависимость между объемной молекулярной плотностью и соотношением различных типов столкновений молекул в реакционной среде. Показано, что при низких значениях плотности (от 0 до 0,05 молекул/м3) преобладают столкновения исходных реагентов со стенкой и активными центрами цеолита на поверхности. При увеличении объемной молекулярной плотности более чем на 15 % растет доля межмолекулярных столкновений реагирующих веществ. Выявлено, что увеличение молекулярной плотности заполнения каналов негативно влияет на скорость реакции исходных соединений и способствует накоплению полиароматических соединений из-за преимущественного вступления в реакцию пристеночного молекулярного слоя. Эти данные могут быть полезны для оптимизации условий проведения химических реакций с использованием цеолитов.

Ключевые слова

цеолиты, спирты, углеводороды, конфигурационная диффузия, диффузия Кнудсена, газовая диффузия, столкновение, объемная молекулярная плотность.

Abstract

The results of calculations demonstrating the relationship between the bulk molecular density and the ratio of different types of collisions of molecules in a reaction medium are presented. It is shown that at low densities (from 0 to 0,05 molecules/m3) collisions of the initial reagents with the wall and active zeolite centers on the surface prevail. With an increase in the volumetric molecular density by more than 15 %, the proportion of intermolecular collisions of reacting substances increases. It was revealed that an increase in the molecular density of channel filling negatively affects the reaction rate of the initial compounds and contributes to the accumulation of polyaromatic compounds due to the predominant reaction of the wall molecular layer. These data can be useful for optimizing the conditions of chemical reactions using zeolites.

Keywords

zeolites, alcohols, hydrocarbons, configuration diffusion, Knudsen diffusion, gas diffusion, collision, bulk molecular density.