Thiele-Modul
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Der Thiele-Modul φ ist eine dimensionslose Kennzahl aus dem Bereich der chemischen Makrokinetik, speziell der Beschreibung der Porendiffusion (Gas-Fest oder Flüssig-Fest) am isothermen Katalysatorpellet.
Der Thiele-Modul stellt eine analoge Kennzahl zur Hatta-Zahl, welche Filmtransportwiderstände quantifiziert, dar. Eine enge Verwandtschaft zur Damköhler-Zahl 2. Ordnung besteht ebenfalls.
Definiert ist der Thiele-Modul als:
-
L charakteristische Länge (üblicherweise Pellet-Durchmesser) k Geschwindigkeitskonstante der Reaktion, cs Konzentration an der Oberfläche n Reaktionsordnung De Effektiver Diffusionskoeffizient
Interpretation:
- Kleines Thiele-Modul: Reaktionsgeschwindigkeit ist klein - Mikrokinetik limitiert die Reaktion
- Großes Thiele-Modul: Diffusionsgeschwindigkeit ist klein - Diffusion limitiert die Reaktion
Um die Einflüsse der Porengeometrie zu quantifizieren, wird das sogenannte modifizierte Thiele-Modul verwendet:
-
Vp Volumen des Pellets Op äußere Oberfläche des Pellets
Der Thiele-Modul ist über das Weisz-Modul an den Katalysatorwirkungsgrad verknüpft.