Der Umsatz einer heterogen katalysierten Gasreaktion wird bei hohen Reaktionsgeschwindigkeiten wesentlich durch die Porendiffusion mitbestimmt. Da die an der Reaktion beteiligten Gase fast immer unterschiedliche molekulare Transporteigenschaften aufweisen, sind zur Berechnung des Umsatzes im porösen Katalysator die Diffusionsgesetze für Gasgemische zu verwenden. Es wird gezeigt, daß diese Gesetze
... [Show full abstract] allein dann nicht zur Umsatzberechnung ausreichen, wenn der Stofftransport sowohl durch Gas-Gas- als auch durch Gas-Wand-Stöße bestimmt wird. In diesem Fall muß vielmehr neben den Diffusionsgesetzen auch die integrierte Bewegungsgleichung in den Rechnungen berücksichtigt werden. Obwohl zur Umsatzberechnung damit zunächst sehr komplizierte Gleichungen zu bearbeiten sind, führt eine sog. Systemreduktion jedoch auf einfache Beziehungen, mit denen der Umsatz relativ einfach ermittelt werden kann. Am Beispiel der diffusionsbestimmten C2H4-Hydrierung wird die Brauchbarkeit der mitgeteilten Zusammenhänge zur Berechnung des Umsatzes in engporigen Katalysatoren experimentell nachgewiesen.