b, Thiết bị phản ứng dạng huyền phù
1.5.2.1. Quá trình chuyển hóa trong thiết bị phản ứng phản ứng dạng huyền phù [16]
phù [16]
Thiết bị phản ứng dạng huyền phù là thiết bị thực hiện phản ứng ở nhiều pha khác nhau bao gồm dung môi lỏng và hạt xúc tác rắn được trộn trong huyền phù, ngoài ra còn có pha khí của khí nguyên liệu. Trong thiết bị phản ứng với ba pha tồn tại như vậy, quá trình phản ứng xảy ra như sau:
Bước 1: Khí nguyên liệu được chuyển qua dung môi dưới dạng các bóng khí.
Bước 2: Khí nguyên liệu tiếp xúc với pha xúc tác rắn thông qua lớp màng bóng khí ( sự tiếp xúc hiệu quả với tốc độ dòng khí chuyển qua phù hợp).
Bước 3: Khí nguyên liệu khuếch tán lên bề mặt thông qua hệ thống mao quản của xúc tác rắn.
Bước 4: Xúc tác rắn hấp phụ khí nguyên liệu.
Bước 5: Phản ứng hóa học xảy ra trên các tâm hoạt tính của xúc tác ( bao gồm các bước khơi mào, phát triển mạch, và ngắt mạch cacbon ).
Bước 6: Nhả hấp phụ sản phẩm của quá trình chuyển hóa trên tâm hoạt tính.
Bước 7: Qua hệ thống mao quản của xúc tác, các sản phẩm được khuếch tán ra ngoài.
Như vậy, sự tồn tại của các pha trong thiết bị phản ứng dạng huyền phù giúp tăng khả năng tiếp xúc của hỗn hợp khí nguyên liệu với tốc độ dòng khí chuyển qua phù hợp. Thông qua những quá trình vật lý và hóa học xảy ra trong thiết bị phản ứng, ta có thể nhận thấy độ chuyển hóa, độ chọn lọc sản phẩm không những phụ thuộc vào hoạt tính của tâm kim loại hoạt động trong xúc tác, khả năng phân bố các tâm kim loại trên bề mặt chất mang mà còn bị ảnh hưởng nhiều bởi các yếu tố vật lý.