Инженерная химия каталитических процессов

• Способы осуществления каталитических процессов в промышленности и типы каталитических реакторов.
• Физическое и математическое моделирование.
• Методы построения и типы математических моделей, их детализация.
• Термодинамика и кинетика каталитических реакций.
• Требования к кинетической модели.
• Стационарные и нестационарные кинетические модели.
• Процессы на пористом зерне катализатора.
• Критерий Тиле и наблюдаемая скорость реакции.
• Области протекания реакции.
• Моно- и бидисперсная структуры.
• Математические модели каталитических реакторов различных конструкций.
• Устойчивость и регулирование тепловых режимов.
• Способы осуществления оптимальных температурных режимов для необратимых и обратимых реакций.
• Неподвижный слой катализатора, его структура.
• Гидродинамическое сопротивление.
• Оптимальные размеры и форма зерен катализатора.
• Внешний масса- и теплообмен.
• Реакторы с взвешенным и движущимся слоями катализатора.
• Реакторы с восходящим потоком.
• Области существования взвешенного слоя.
• Двухфазная модель.
• Жидкофазные процессы.
• Аэродинамика (гидродинамика) каталитических реакторов.
• Гидравлические режимы движения реагентов.
• Распределение реагентов в аппаратах.
• Методы расчета и оптимизации химико-технологических схем.
• Процессы подготовки сырья, выделения и очистки продуктов.
• Обзор современных промышленных каталитических процессов: переработка нефти и природного газа, производство аммиака, метанола, серной кислоты, селективное окисление углеводородов, процессы газоочистки.
• Полимеризация.
• Нестационарные процессы в катализе. Примеры процессов в нестационарных условиях.
• Современные тенденции в развитии каталитических процессов.

Компьютерный курс включает в себя семинары и лабораторные работы. Рассматриваются задачи по следующим разделам:

• исследование стационарных и нестационарных кинетических моделей каталитических реакций;
• анализ процессов в пористом зерне катализатора;
• моделирование процессов в слое реактора идеального смешения и вытеснения;
• расчет полей концентраций и температур в слое, определение зависимости выходных характеристик процесса от различных параметров модели, исследование переходных режимов и устойчивости стационарных решений;
• расчет конкретных процессов в реакторах с неподвижным и взвешенным слоями катализатора на основе упрощенных математических моделей.