بررسي پارامترهاي تاثيرگذار بر روي پوروسيتي و كارايي مؤثر كاتاليزور واكنش دي هيدروژناسيون اتيل بنزن براي توليد استايرن

استایرن یكی از پرمصرف ترین منومرهای صنعت پلیمر است، بطوریكه پلی استایرن با ساختار آمورف در كف هرم پلیمرهای تجاری قرار می گیرد. استایرن طی واكنش كاتالیزوری دی هیدروژناسیون اتیل بنزن تولید می شود و طبیعتا خواص فیزیكی و شیمیایی كاتالیزور نقش مهمی در سینتیك این واكنش دارند. در بین خواص فیزیكی، تخلخل و نفوذپذیری قرص كاتالیزور نسبت به تركیبات شیمیایی شركت كننده در واكنش اهمیت ویژه ای دارد.در این مقاله پارامترهای فیزیكی و شیمیایی تاثیر گذار بر روی پوروسیتی كاتالیزور و بدنبال آن تاثیر تغییر پوروسیتی كاتالیزور بر روی پیشرفت واكنش و درنتیجه كارایی مؤثر كاتالیزور مورد بررسی قرار گرفته است.نقش نفوذ پذیری قرص كاتالیزور و ضریب نفوذ واكنشگرها در بسیاری از مقالات مربوط به واكنش دی هیدروژناسیون به شكل فراخی تشریح شده است.بنابراین با درنظر گرفتن دو مكانیسم نفوذ مهم یعنی مكانیسم نادسن و نفوذ ملكولی ضریب نفوذ تركیبات شركت كننده در واكنش دی هیدروژناسیون برای دو نوع توزیع اندازه حفره با عنوان توزیع یك و دوبعدی روی قرص كاتالیزور با روش تراپزوئیدال بكمك نرم افزار MATLAB محاسبه شده است. با در دست داشتن ضرائب نفوذ، ضریب نفوذ مؤثر و كلی برای كاتالیزور محاسبه و سپس كارایی مؤثر كاتالیزور محاسبه و ارزیابی شده است

Styrene is one of most popular monomers in polymer industries, as polystyrene with amorphous structure always is placed on bottom of commercial polymers pyramid. Styrene is produced via dehydrogenation reaction of ethyl-benzene, so physical and chemical properties of catalyst pallet have very high important role in kinetics of such reaction. Between physical properties, porosity and diffusivity of catalyst pallet toward reactants are more important. In this paper, physical and chemical parameters which affecting the catalyst’s porosity following the effect of porosity variations on kinetics of reaction, and finally effectiveness factor of catalyst were investigated. Role of diffusivity of catalyst pallet and diffusion factor of reactants were investigated in many researches about dehydrogenation reaction and explained widely in many papers. So, reminding two important diffusion mechanisms, as Knudsen and Molecular mechanisms, diffusion factor of different reactant of dehydrogenation reaction was calculated for two kinds of pore size distribution, which named Unimodal and Bimodal, via trapezoidal method using MATLAB software. With obtained diffusion factors, effective and real diffusion factor of catalyst were calculated and then, effectiveness factor of catalyst was calculated and analyzed.