3 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide - tuprints

146 Kinetische Modellierung und Parameterschätzung
optimalen Größen c(O)b und c(O)s für die einzelnen Katalysatoren wurden aus je 16
Startwertkombinationen (s. Tab. 5-5 bis Tab. 5-7) ermittelt und sind im Folgenden
tabelliert:
Tab. 5-9: Ermittelte Startwerte für die Katalysatorsauerstoffkonzentrationen.
Katalysator c0(O)b / mol L -1 c0(O)s / mol L -1
Mo8V2Ox 0,6 0,1
Mo8V2W0,5Ox 3,5 0,5
Mo8V2W1Ox 4,2 0,8
Mo8V2W1,5Ox 2,7 0,3
Wenn die Konzentrationen c(O)b und c(O)s im Modell von denen der tatsächlich im
Katalysator vorhandenen Sauerstoffspezies abweichen, führt die Variation der
Geschwindigkeitskonstanten allein nicht zum Erfolg. Auf die Ergebnisse der verworfenen
Parameterschätzungen kann hier nicht im Einzelnen eingegangen werden. Als Beispiel für
einen schlechten Fit aufgrund einer zu niedrigen Anfangskonzentration des
Bulksauerstoffs (c(O)b = 0,9 mol L -1 ) zeigt Abb. 5-15 die Modellierungsergebnisse der
SSITKA an Mo8V2W1Ox (T = 375 °C). In diesem Fall können weder die sich
einstellenden Isotopomerenverhältnisse in Acrylsäure (Abb. 5-15 b) noch die Form der
Relaxationskurven korrekt durch das Modell wiedergegeben werden.
c / mol L -1
8,0x10 -4
6,0x10 -4
4,0x10 -4
2,0x10 -4
0,0
400 500 t0 700 800 900 1000 1100 1200
t / s
16 O 2
18 O 2
16 Acr
18 Acr
Modell
5,0x10 -4
4,0x10 -4
3,0x10 -4
2,0x10 -4
1,0x10 -4
0,0
400 500 t 0 700 800 900 1000 1100 1200
a) Sauerstoff, Acrolein b) Acrylsäure
t / s
16 16 Acs
16 18 Acs
18 18 Acs
Modell
Abb. 5-15: Modellierungsergebnisse der SSITKA an Mo8V2W1Ox, T = 375 °C mit ungeeigneten
Startwerten für die Katalysatorsauerstoffkonzentrationen (c0(O)b = 0,9 mol L -1 ,
c0(O)s = 1,1 mol L -1 ).