マイクロリアクター内壁での不均一触媒反応における拡散の影響と触媒層の評価 Diffusion in Flow and Porous Catalyst Part inside Microreactors for Heterogeneous Catalytic Reactions

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抄録

触媒層を内壁に有するマイクロリアクターにおいて,フロー部と触媒層に分けて拡散の影響を評価し,不均一触媒反応を効果的に行う条件について検討した.フロー部ではマイクロリアクター内壁でのみ反応が起こるとして,半径方向の物質移動を考慮に入れた反応器モデルを用いた.このモデルはDamköhler数と変形Péclet数を含む無次元式で表され,リアクター内の濃度分布を求めることで拡散の影響を評価した.触媒層においては,一般的なThiele数を導入し,触媒層内での拡散の影響について評価した.これらの拡散の影響に対する評価法を用い,触媒の反応速度定数と触媒層の膜厚に対するDamköhler数とThiele数の関係を表し,マイクロリアクター内で不均一触媒反応を行う条件を決定する手法を示した.

The influence of mass transport inside microreactors containing catalyst layers on the wall was investigated using a mathematical model. In the model, the microreactor was divided into two parts, bulk flow area and catalyst layer, where reactions only occur in the catalyst layer. The concentration profile in the bulk flow area was expressed with a dimensionless equation using Damköhler number and the modified Péclet number. The influence of diffusion in the bulk flow area was judged with the concentration profile. The influence of diffusion in the catalyst layer was determined by well-accepted Thiele modulus and effectiveness factor. Finally, the whole relation between the diffusion in the bulk flow area and catalyst layer was graphically interpreted with the plot of Damköhler number and Thiele modulus against the intrinsic rate constant and catalyst layer thickness. The thickness of the catalyst layer was evaluated with the diagram.

収録刊行物

  • 化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu

    化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu 37(5), 420-425, 2011-11-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030159996
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    023451483
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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