against four sets of ~3CO tracer data in a CSTR over
silica supported nickel catalyst, l represents an active
catalyst site where either adsorption/desorption or an
atomic or molecular surface exchange occurs. CO
adsorbs on sites l to form CO/. Then the adsorbed
CO dissociates to form the four adsorbed species Ni- 1,
Ni-2 and two O/'s. We distinguish between Ni-1 and
Ni-2 as two different species. Using 13CO tracer data
alone, one cannot differentiate between active sites I in
Eqs. (3.2) and (3.3), as 13CO cannot probe noncarbonaceous
species. Nor does this, in any way, as will be
shown later in this section, affect the modeling of
13CO tracer data.
This mechanism consists of two parallel paths each
of which contributes independently to the production
of methane. Using 13CO tracer data alone, it is not
possible to address the exact nature of Ni-1 and Ni-2.
We only assume that Ni-I and Ni-2 represent a pool ofcarbonaceous/hydrocarbonaceous surface species of
different methanation activity which may be stoichiometrically
labeled as (CHx)-I and (CHy)-2, for some x
and y. Each of these may represent a sequence of pools
of adsorbed carbon and hydrocarbon intermediates
which hydrogenate in sequence to form methane.
We lump these species together and call them Ni-1
and Ni-2. For modeling 13CO tracer data, this lumping
of pools is allowed because 13CO cannot distinguish
among carbonaceous and hydrocarbonaceous species.
Ni-1 and Ni-2 are assumed to each control an independent
reaction pathway to methane with respective
reaction velocities v~ and v2=V--v I.
For a CSTR, compartmental modeling of the transient
response of the above mechanistic system to a
13CO step input is described by the following differential
equations:
C Nl-I dzNi-1 -- v1 (Z CO -- Z Ni-1 ), (3.6)
dt
cNi_ 2 dz Ni-2 dt -- (V - v 1 )(g cO - gNi-2), (3.7)
/36CH4 dzC~
-- VlZ Ni-I q- (V - Vl)Z Ni-2 - Vz CHa.
W dt
(3.8)
As in our earlier work [2], we assume that CO
rapidly adsorbs on nickel and equilibrates with CO/
which will then dissociate to produce adsorbed intermediates
Ni-1 and Ni-2. Hence, we may assume that
Zc°=Z c°t. A mass balance on CO gives the transient
response in the fractional marking of carbon monoxide
as
Z cO = Zi -- (~,i -- z0)e b,, (3.9)
where Zo is the natural abundance of 13CO and
b W(V+V')+FC°
= (3.10) 3C c° + WC col
where V' is the rate of production of CO2 and F~0 °is the
steady state flow rate of CO at the exit of the reactor.
The details of the derivation of Eqs. (3.9) and (3.10)
are given in [2].
A solution in closed form for z cH~ is available. We
used the computer program Maple [5] to obtain
zCH~(t, 0) = Zi -- (Zi -- Zo){~lle -m + ~'/2e ~t'
+~/3e -~2t _ TI4e--(VW/ACCH4)t},
กับ 4 ชุด ~ 3CO ติดตามข้อมูลใน CSTR ผ่านซิลิการองรับตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล l หมายถึงอยู่เว็บไซต์ catalyst ดูดซับใดคายออกหรือแลกเปลี่ยนผิวอะตอม หรือโมเลกุลที่เกิดขึ้น บริษัทadsorbs บนไซต์ l แบบฟอร์ม CO / แล้วที่ซับบริษัท dissociates แบบชนิด adsorbed สี่ Ni - 1Ni-2 และ O 2 / ของ เราแยกระหว่าง Ni-1 และNi-2 เป็นสายพันธุ์ที่แตกต่างกันสอง ใช้ 13CO ติดตามข้อมูลเพียงอย่างเดียว หนึ่งไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างไซต์งานผมในEqs (3.2) และ (3.3), ตาม 13CO ไม่สามารถโพรบ noncarbonaceousสายพันธุ์ หรือไม่ในทางใดทางหนึ่ง นี้ จะเป็นแสดงในภายหลังในส่วนนี้ มีผลต่อแบบจำลองของ13CO ติดตามข้อมูลกลไกนี้ประกอบด้วยสองขนานเส้นทางแต่ละซึ่งก่อให้เกิดอิสระในการผลิตของมีเทน ใช้ 13CO ติดตามข้อมูลเพียงอย่างเดียว ไม่ไปอยู่กับธรรมชาติที่แท้จริงของ Ni-1 และ 2 นิเราคิดเพียงว่า Ni-ฉันและ Ni-2 แสดงถึงมีสระ ofcarbonaceous hydrocarbonaceous ผิวพันธุ์กิจกรรม methanation แตกต่างกันซึ่งอาจเป็น stoichiometricallyระบุว่าเป็น (CHx) -ฉันและ (ไชย์) -2 สำหรับบาง xและ y แต่ละเหล่านี้อาจแสดงถึงลำดับของสระว่ายน้ำของซับคาร์บอนและไฮโดรคาร์บอน intermediatesซึ่ง hydrogenate ลำดับเพื่อฟอร์มมีเทนเราก้อนสายพันธุ์เหล่านี้เข้าด้วยกัน และเรียกว่า Ni-1และ Ni-2 สำหรับการสร้างโมเดล 13CO ติดตามข้อมูล lumping นี้เล่นน้ำได้เนื่องจาก 13CO ไม่สามารถแยกในบรรดาสายพันธุ์ carbonaceous และ hydrocarbonaceousNi-1 และ Ni 2 จะถือว่าแต่ละตัวควบคุมอิสระเส้นทางสู่ปฏิกิริยาการมีเทนงในปฏิกิริยาความเร็ว v ~ และ v2 = V - v ผมสำหรับ CSTR, compartmental การสร้างแบบจำลองของการชั่วคราวการตอบสนองของระบบกลไกข้างในอินพุต 13CO ขั้นตอนที่อธิบายไว้ โดยความแตกต่างต่อไปนี้สมการ:C Nl-ฉัน dzNi-1-- v1 (Z CO - Z Ni-1), (3.6)dtcNi_ 2 dz dt Ni-2 - (V - v 1) (g cO - gNi-2), (3.7)/36CH4 dzC ~-VlZ Ni-ฉันถาม- (V - Vl) Ni Z-2 - Vz ชะอำW dt(3.8)ในงานของเราก่อนหน้านี้ [2], เราสมมติว่า COอย่างรวดเร็ว adsorbs จากนิกเกิล และ equilibrates กับ CO /ซึ่งจะแยกตัวออกจากนั้นการผลิต intermediates ซับNi-1 และ Ni-2 ด้วยเหตุนี้ เราอาจคิดว่าZc ° = Z t c ° ดุลมวลบน CO ให้ชั่วคราวตอบสนองในการทำเครื่องหมายเป็นเศษของคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นบริษัท Z = Zi - (~, ฉัน--z0) e b,, (3.9)ที่ลงตัวเป็นธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์ของ 13CO และb W(V+V') + FC °= C (3.10) 3 ° c + WC คอลัมน์ที่ V' คืออัตราของการผลิต CO2 และ F ~ 0 °อยู่อัตราไหลท่อนของ CO ที่ทางออกของเครื่องปฏิกรณ์รายละเอียดของแหล่งที่มาของ Eqs (3.9) และ (3.10)จะได้รับใน [2]การแก้ปัญหาในแบบฟอร์มการปิดสำหรับ z cH ~ มี เราใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เมเปิ้ล [5] การขอรับzCH ~(t, 0) = Zi - (Zi - Zo) { ~ lle -m + ~'/2e~t'~/3e- + ~ TI4e _ 2t - t (VW/ACCH4) },
การแปล กรุณารอสักครู่..

กับสี่ชุดของข้อมูล Tracer ~ 3CO ใน CSTR กว่า
ซิลิกาสนับสนุนนิกเกิลตัวเร่งปฏิกิริยา, L หมายถึงการใช้งาน
เว็บไซต์ของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทั้งดูดซับ / คายหรือ
แลกเปลี่ยนผิวอะตอมหรือโมเลกุลที่เกิดขึ้น CO
ดูดซับบนเว็บไซต์ในรูปแบบ L CO / จากนั้นดูดซับ
CO dissociates ในรูปแบบสี่ชนิดดูดซับ Ni-1,
Ni-2 และสอง O / 's เราแยกระหว่าง Ni-1 และ
Ni-2 เป็นสองชนิดที่แตกต่างกัน โดยใช้ข้อมูลตามรอย 13CO
เพียงอย่างเดียวไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเว็บไซต์ที่ใช้งานผมใน
EQS (3.2) และ (3.3) เช่น 13CO ไม่สามารถสอบสวน noncarbonaceous
ชนิด หรือไม่นี้ในทางใด ๆ จะได้รับการ
แสดงต่อไปในส่วนนี้ส่งผลกระทบต่อการสร้างแบบจำลองของ
ข้อมูล Tracer 13CO.
กลไกนี้ประกอบด้วยสองเส้นทางขนานแต่ละ
แห่งซึ่งมีส่วนช่วยอย่างอิสระเพื่อการผลิต
ก๊าซมีเทน โดยใช้ข้อมูลตามรอย 13CO เพียงอย่างเดียวมันไม่ได้เป็น
ไปได้ที่จะอยู่กับธรรมชาติที่แท้จริงของ Ni-1 และ Ni-2.
เราคิดว่า Ni-I และ Ni-2 เป็นตัวแทนของสระว่ายน้ำ ofcarbonaceous / hydrocarbonaceous ชนิดพื้นผิวของ
กิจกรรม methanation ที่แตกต่างกันซึ่งอาจจะเป็น stoichiometrically
ระบุว่าเป็น (CHX) -I และ (Chy) -2, บาง x
และ Y แต่ละเหล่านี้อาจเป็นตัวแทนของลำดับของสระว่ายน้ำ
ของการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และสารไฮโดรคาร์บอนตัวกลาง
ซึ่งรวมกับน้ำในลำดับในรูปแบบก๊าซมีเทน.
เราก้อนสายพันธุ์เหล่านี้เข้าด้วยกันและเรียกพวกเขา Ni-1
และ Ni-2 สำหรับการสร้างแบบจำลองข้อมูล Tracer 13CO, ก้อนนี้
ของสระว่ายน้ำที่ได้รับอนุญาตเพราะ 13CO ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่าง
ระหว่างสปีชีถ่านและ hydrocarbonaceous.
Ni-1 และ Ni-2 จะถือว่าแต่ละควบคุมอิสระ
ทางเดินปฏิกิริยากับก๊าซมีเทนที่มีตามลำดับ
ปฏิกิริยาความเร็ว V ~ และ V2 = V --v I.
สำหรับ CSTR การสร้างแบบจำลอง compartmental ของชั่วคราว
การตอบสนองของระบบกลไกดังกล่าวข้างต้นกับ
การป้อนข้อมูล 13CO ขั้นตอนที่อธิบายโดยค่าดังต่อไปนี้
สม:
C Nl-I dzNi-1 - V1 (Z CO - Z Ni -1) (3.6)
DT
cNi_ 2 DZ Ni-2 DT - (V - V 1) (G CO - GNI-2), (3.7)
/ 36CH4 dzC ~
- VLZ Ni-I Q- (V - VL) Z Ni-2 -. Vz CHA
W DT
(3.8)
ในขณะที่ทำงานก่อนหน้านี้ของเรา [2] เราคิดว่า CO
อย่างรวดเร็วดูดซับบนนิกเกิลและ equilibrates กับ บริษัท /
ซึ่งจะแยกตัวออกการผลิตตัวกลางดูดซับ
Ni-1 และ Ni -2 ดังนั้นเราอาจคิดว่า
Zc ° C = Z ° T สมดุลมวลใน CO ให้ชั่วคราว
การตอบสนองในการทำเครื่องหมายเศษส่วนของคาร์บอนมอนอกไซด์
เป็น
Z CO = Zi - (~ ผม - z0) EB ,, (3.9)
ที่ Zo คือความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติของ 13CO และ
B W (V + V) + เอฟซี°
= (3.10) ° 3C C + WC Col
ที่ V 'เป็นอัตราการผลิตของ CO2 และ F ~ 0 °เป็น
อัตราการไหลมั่นคงของรัฐโคโลราโดที่ประตูทางออกของเครื่องปฏิกรณ์.
รายละเอียดของ แหล่งที่มาของ EQS (3.9) และ (3.10)
จะได้รับใน [2].
วิธีการแก้ปัญหาในรูปแบบที่ปิดสนิทสำหรับ Z CH ~ ใช้ได้ เรา
ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เมเปิ้ล [5] ที่จะได้รับ
Zch ~ (T, 0) = Zi - (Zi - Zo) {~ lle -m + ~ '/ 2E ~ T'
+ ~ / 3E - ~ 2T _ TI4e - (VW / ACCH4) T}
การแปล กรุณารอสักครู่..
