ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стадии, лимитирующие скорость процесса из "Теория химических реакторов" Когда процесс состоит из нескольких последовательных стадий— будь то реакция или диффузия и т. д., — то часто говорят, что одна из них является лимитирующей. Парадоксально, чтобы все они протекали с одинаковой скоростью. Поэтому необходимо ясно понимать значение термина лимитирующая стадия . [c.37] Во втором уравнении предполагается, что реакция имеет первый порядок, причем скорость реакции считается пропорциональной концентрации с реагирующего газа на поверхности раздела фаз. Первое выражение является достаточно известным в химической технологии оно применимо к диффузии через пограничный слой толщиной X из ядра потока газа, в котором концентрация реагента с предполагается постоянной. [c.37] В первом случае (который обычно имеет место при меньших температурах) наблюдаемая скорость процесса определяется величиной константы скорости /г, и в этом случае говорят, что она лимитируется химической реакцией. Во втором случае (который обычно имеет место при более высоких температурах) скорость зависит от параметров Д и х, и в этом случае говорят, что процесс лимитируется диффузией. [c.38] Иными словами, из уравнения (1.29) вытекают два предельных случая когда с, почти равна с и очень мала по сравнению с с. Образно можно сказать, что в первом случае суммарный процесс зависит от реакции на поверхности, а во втором случае — от поступления новых молекул к ней в результате диффузии. [c.38] Из этого простого примера ясно, что вопрос о том, какая из двух или более последовательных стадий является лимитирующей, состоит не в каком-либо различии фактических скоростей (так как при установившемся режиме они равны), а скорее в различии коэффициентов, характеризующих процесс. Если экспериментально установлено, что некоторый фактор, удваивающий коэффициент к, увеличивает в 2 раза фактическую скорость процесса в целом, тогда как факторы, влияющие на величину 01х, не дают такого эффекта, то можно заключить, что процесс лимитируется химической реакцией и наоборот. [c.38] В общем случае, при условии одинаковой размерности коэффициентов скоростей (как это было с к и 0 х в приведенном выше примере), процесс лимитирует та стадия, коэффициент которой наименьшнй. Это простое утверждение теряет силу при разной размерности коэффициентов, например, когда один процесс протекает по первому порядку от концентрации реагента, а другой — по второму. В таких условиях один процесс может быть лимитирующим в одном диапазоне концентраций, а другой процесс — в ином. [c.38] Ёыше примере, если к и 01х приблизительно равны (например, в случае промежуточного диапазона температур), ни одно из условий ограничения скорости (1.31) или (1.32) не будет приложимым и вместо них придется пользоваться уравнением (1.30). [c.39] Вернуться к основной статье