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

Der Zyklus TPRkt-Reoxidation-Kühlen wird zweimal wiederholt, so können neben dem
für die Performance optimalen Temperaturbereich auch das Einfahrverhalten und die
Stabilität der Katalysatoren charakterisiert werden.
3.4 Bilanzierung der TP-Reaktionen
3.4.1 Selektivitäten und Umsätze
Die TP-Reaktionsmessungen werden über die Kenngrößen Umsatz, Selektivität und
Ausbeute bilanziert. Die Auswertung der instationären Messungen basiert hier allerdings
auf den am Reaktorausgang gemessenen Volumenanteilen der Reaktanten statt auf
Stoffmengen oder Stoffmengenströmen. Daher müssen die von den Stöchiometrien der
beteiligten Reaktionen abhängigen Volumenänderungen berücksichtigt werden.
Entscheidend für die Änderung des Volumenstroms zwischen Reaktoreingang und
-ausgang sind die Bruttoreaktionen der Oxidation von Acrolein zu Acrylsäure,
Kohlendioxid und Kohlenmonoxid.
Die Entstehung des Selektivoxidationsprodukts Acrylsäure aus Acrolein verringert den
Stoffmengenstrom um 1 mol pro 2 mol Produkt.
2 C3H4O + O2 2 C2H3COOH 3-8
Die Totaloxidation erfolgt unter Erhöhung des Molenstroms um 1 mol pro 6 mol
entstandenem CO2 und 2 mol pro 3 mol entstandenem CO.
2 C3H4O + 7 O2 6 CO2 + 4 H2O 3-9
C3H4O + 2 O2 3 CO + 2 H2O 3-10
Für den Gesamtstoffmengenstrom am Reaktorausgang gilt:
1
1
2
n& =
n&
0 − ⋅ ( n&
Acs − n&
0,
Acs ) + ⋅ ( n&
CO − n&
0,
CO ) + ⋅ ( n&
2
2
CO − n&
2
6
3
0,
CO
)
35
3-11