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

38 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide
n&
n&
C =
i
0, C =
i
p ⋅V&
⋅ϕi
∑ xi
⋅
R ⋅T
p ⋅V&
0 0 ⋅ϕ0
,
∑ xi
⋅
R ⋅T
0
i
An der Messstelle (Kapillare zum Massenspektrometer) sind der Druck (p) und die
Temperatur (T) konstant, so dass sich für den Quotienten aus Ausgangs- und
Eingangsstoffmengenstrom schreiben lässt:
n&
n&
C
0, C
=
∑
i
∑
i
x ⋅V&
⋅ϕ
i
i
x ⋅V&
⋅ϕ
0
i
0,
i
In Kapitel 3.4.1 wurde bereits erläutert, dass sich bei dem für die TPRkt zugrunde
gelegten Reaktionsschema (Gl. 3-8 bis Gl. 3-10) der Volumenstrom durch die Oxidation
von Acrolein verändert. Für das Verhältnis von V /V0
& & wurde der Volumenkorrekturfaktor
F hergeleitet (Gl. 3-15), so dass Gl. 3-26 umgeformt werden kann zu:
n&
n&
C
0, C
= F ⋅
∑
∑
i
i
x ⋅ϕ
i
i
x ⋅ϕ
i
0,
i
Bei der Acroleinoxidation wurden als Reaktanten Acrolein, Sauerstoff, Acrylsäure,
Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser erfasst. In der Regel wurden am
Reaktoreingang jedoch nur die Edukte Acrolein und Sauerstoff zudosiert. Damit
vereinfacht sich die Kohlenstoffbilanz zu:
n&
n&
C
0, C
= F ⋅
3 ⋅ϕ
Acs + 3 ⋅ϕ
Acr + ϕ CO 2
3 ⋅ϕ
0, Acr
+ ϕ
CO
Eine entsprechende Herleitung für die Wasserstoff- und Sauerstoffbilanz ergibt:
n&
n&
H
0, H
= F ⋅
4 ⋅ϕ
Acs + 4 ⋅ϕ
Acr + 2 ⋅ϕ
H 2O
4 ⋅ϕ
0, Acr
3-24
3-25
3-26
3-27
3-28
3-29