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Hallo!
Ich beschäftige mich zur Zeit mit der Methanolsynthese und habe eine Frage. Vielleicht könnt ihr mir ja helfen!
Es handelt sich um ein Niederdruckverfahren mit [mm] CuO/ZnO/Al_{2}O_{3} [/mm] Katalysator (Rohrbündelreaktor).
Bussche und Froment beziehen sich auf die beiden Gleichungen:
[mm]CO_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons CH_{3}OH + H_{2}O[/mm]
[mm]CO_{2} + H_{2} \rightleftharpoons CO + H_{2}O[/mm]
Der in der Arbeit betrachtete Reaktor bilanziert sich nach Abrol und Hilton folgendermaßen:
[mm]\frac{\partial x_{i}}{\partial t} = -\left( \frac{\dot{m}_{t}}{A \epsilon_{cat} C_{m}} \right) \frac{\partial x_{i}}{\partial z} + \frac{\eta_{i} r_{i} \rho_{cat} a}{\epsilon_{cat} C_{m}} MW_{i}[/mm]
Hier steckt mit [mm]\eta_{i}[/mm] der Katalysator-Effektivitätsfaktor für die beiden Reaktionen drin. Nach der Herleitung folgt letztendlich nach Levenspiel:
[mm]\eta_{i} = \frac{1}{\Phi_{M,i}} \frac{I_{1} \left( 2 \Phi_{M,i} \right)}{I_{0} \left( 2 \Phi_{M,i} \right)}[/mm]
Also eine Funktion des Thiele-Moduls und der modifizierten Bessel-Funktion.
So, nach der kurzen Übersicht nun mein Problem... Ich möchte in einem ersten Schritt das stationäre Verhalten untersuchen und die Molenbrüche der einzelnen Komponenten über der Länge des Reaktors auftragen. Dazu löse ich die Energiebilanz im stationären Fall nach [mm]\frac{\partial x_{i}}{\partial z}[/mm] auf. Möchte ich das ganze für das Methanol [mm] CH_{3}OH [/mm] berechnen, so setze ich den entsprechenden Effektivitätsfaktor für Reaktionsgleichung 1 ein. Was mache ich nun aber, wenn ich das ganze z.B. für [mm] CO_{2} [/mm] machen möchte? [mm] CO_{2} [/mm] wird ja sowohl über Reaktionsgleichung 1 als auch über die Gleichung 2 (Reverse Wasser-Gas-Shift-Reaktion) gebildet. Muss ich hier für den Effektivitätsfaktor dann einfach die Summe [mm]\eta_{1} + \eta_{2}[/mm] einsetzen?
Für Denkanstöße bin ich dankbar!
Gruß,
Matthias
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:20 Mo 19.11.2012 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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