在非等温条件下，催化剂颗粒的有效因子()。

在等温球形催化剂上进行1级可逆反应，试推导内扩散有效因子计算式。

内部相利用率η类似于气固相反应催化剂颗粒的有效因子。()

在直径为8mm的球形催化剂上等温进行甲苯氢解反应

C₆H₅CH₃+H₂→C₆H₆+CH₄

反应温度下的反应速率方程为

[kmol/(s·m³颗粒)]

式中，A代表甲苯；B代表氢气。原料气中甲苯和氢气的浓度分别为0.1kmol/m³和0.48kmol/m³，试计算甲苯转化率等于10%时的内扩散有效因子。假定外扩散阻力可忽略，甲苯在催化剂中的有效扩散系数等于8.42×10^-8m²/s。

m³，床层空隙率为0.4，催化剂颗粒直径为2.4mm，气体A的有效扩散系数为1．2×10^-2cm²/s，实验测得反应器出口处A的气相浓度为1.68×10^-5mol/cm³，A的反应速率(床层)为1.04×10^-5mol/(cm³·s)。试求催化剂的内扩散有效因子。

A.1

B.0.8

C.3

D.0.5

A.与反应级数关系不大

B.与扩散系数关系不大

C.与速率常数关系不大

D.与颗粒形状关系不大

在0.101MPa，530℃进行丁烷脱氢反应。采用直径5mm的球形铬铝催化剂，此催化剂的物理性质为：比表面积200m²/g，孔容0.35cm³/g，颗粒密度1.2g/cm³，曲节因子3.4。在上述条件下该反应可按1级不可逆反应处理，本征反应速率常数为0.94cm³/(g·s)，外扩散阻力可忽略，试求内扩散有效因子。

颗粒的温度估算

在甲烷气-固催化氧化反应过程中，催化剂颗粒直径为6mm，试计算下列两种情况的颗粒中心与外表面间最大温差：

(1)反应气体中甲烷在空气中的浓度为0.02(摩尔分率)；

(2)如果甲烷在空气中浓度提高到0.1(摩尔分率)。

假设外扩散阻力可忽略不计，并已知：

反应热效应

(-△H)=890360J/mol

颗粒内孔有效扩散系数为

D_e=0.00368cm²/s

颗粒的有效导热系数

λ_e=0.002218J/(s·cm·℃)

反应条件为0.10133MPa和450℃条件下等温反应。

在Pt—γ—Al₂O₃催化剂上进行甲烷氧化反应，对甲烷为一级反应，对氧为零级。催化剂为球形颗粒，直径为6mm，若反应在0.10133MPa及450℃等温下进行，反应速率常数k=10s^-1，试计算内部效率因子，又若改用d_P=4mm的球形颗粒，则内部效率因子为多大？已知物料在孔内有效扩散系数D_e=0.03368cm²/s。