Zusammenhang zwischen dem mikrokinetischen und makrokinetischen Verhalten von komplexen, heterogenen Gaskatalysen

Stoff‐ und Wärmeübertragungshemmungen im Katalysatorkorn verursachen Unterschiede zwischen dem makrokinetischen und mikrokinetischen Verhalten heterogener Gaskatalysen. Die Arrhenius‐Beziehung, die in der Mikrokinetik die geeignetste Temperaturfunktion der Reaktionsgesch windigkeit ist, verliert in der Makrokinetik ihre Gültigkeit. Ebenfalls sind die Potenzansätze der Partialdrücke mit der Reaktionsordnung als Exponent, wie sie mikrokinetische Geschwindigkeitsgleichungen besitzen, nicht mehr geeignet, die Partialdruckabhängigkeit der effektiven Reaktionsgeschwindigkeit im Festbett funktionell richtig wiederzugeben. Eine aus theoretischen Überlegungen entwickelte Rechenmethode erlaubt, aufgrund der bekannten, meist experimentell bestimmten mikrokinetischen Reaktionsgeschwindigkeitsgleichung, die „effektive”, makrokinetische Reaktionsgeschwindigkeit zu berechnen. Bei Parallel‐ und Folgereaktionen sind die Katalysatoreffektivitäten bezüglich der Reaktionsgeschwindigkeiten der einzelnen Komponenten meist unterschiedlich und hängen auf komplizierte Weise von den Betriebsbedingungen ab.