Структуры диффузия

На основе суперпозиционного приблин(ения построена теория как плотной, так и диффузной части двойного электрического слоя. Рассмотрено влияние собственного объема ионов и парных корреляций на структуру диффузий части двойного слоя и определены границы применимости уравнения Пуассона — Больцмана. Получена изотерма специфической адсорбции в плотной части двойного слоя. Проведено детальное сопоставление этой изотермы с экспериментом. [c.364]

Таким образом, в зависимости от природы металла и его структуры диффузия находящегося в металле водорода может происходить с разной скоростью. [c.250]

В наших исследованиях приходим к выводу о наличии дополнительного скачка потенциала в стеклах разного состава, что связано с их структурой, диффузией и обменом ионов. Принимаем, что а+ — [c.324]

Надо отметить, что различные колебания многоатомной молекулы связаны друг с другом и что их взаимодействие должно увеличиваться с ростом колебательной энергии. Одновременно увеличивается и сложность вращательной структуры. Диффуз-ность должна поэтому возрастать по мере увеличения колебательной энергии. Колебательные уровни многоатомной молекулы очень многочисленны и мало отличаются по величине для общей большой колебательной энергии. Если учесть еще и большое число вращательных уровней, распределенных более или менее равномерно. [c.21]

Диффузия влаги внутри твердой фазы происходит уже в первом периоде. Но тогда, несмотря на изменения влагосодержания у поверхности, упругость водяного пара над ной остается постоянной, следовательно, внутренняя диффузия в данном случае не играет роли. Во втором же периоде в некоторых случаях диффузия внутри вещества может быть медленной и, следовательно, будет влиять иа скорость снижения влажности твердого вещества у поверхности, т. е. станет решающей в определении общей скорости сушки. В материалах весьма пористых, но с капиллярной структурой диффузия значительно облегчается и благодаря большой скорости не оказывает влияния на общую скорость сушки. В этом случае скорость сушки зависит только от скорости испарения влаги с поверхности твердого вещества в поток воздуха, при этом иногда можно заметить явление быстрого высыхания поверхности твердого вещества до равновесного значения влагосодержания Е. Испарение начинается уже в глубине твердой фазы, и пар, прежде чем попадет в поток воздуха, должен продиффундировать некоторое расстояние по порам и каналам твердой фазы. Геометрическая поверхность испарения, таким образом, будет отступать в глубь твердого тела. [c.867]

Теплопередача внутри пористого зерна катализатора определяется некоторым эффективным коэффициентом теплопроводности так же, как диффузия — эффективным коэффициентом диффузии данного вещества. Конечно, неренос тепла идет в основном через твердую фазу, в то время как перенос вещества — только через норы. Вопрос о том, как связана эффективная теплопроводность со структурой пор и свойствами твердой фазы, обсуждается в главе 5 книги Петерсена (см. библиографию, стр. 147) здесь мы только отметим, что коэффициент теплопроводности может быть определен таким образом, что тепловой поток через единичную площадку внутри частицы будет пропорционален градиенту температуры по направлению нормали к этой площадке с коаффициентом пропорциональности к . [c.142]

Во-вторых, сопоставление законов гидравлического сопротивления, диффузии, тепло- и массообмена четко показывает, как при переходе от вязкого к инерционному течению постепенно изменяется структура пронизывающего зернистый слой потока, основные градиенты сосредотачиваются непосредственно у поверхности элементов слоя и последние начинают работать практически независимо друг от друга. [c.3]

Таким образом, на примере вышеописанного эксперимента, можно сделать вывод, что изучение вопросов агрегатного состояния сырья при внсоких температурах с оценкой степени проникновения компонентов сырья в поры реальных катализаторов и использованием метода ГПХ — один из надежных методов выявления механизма диффузии тяжелого сырья в поры катализатора. На основе таких экспериментов, очевидно, можно проводить отбор пористых носителей для создания эффективных катализаторов. Зная распределение компонентов сырья по их размерам и распределение общего объема пор катализатора по диаметрам этих пор,можно прогнозировать степень проникновения сырья в поровую структуру катализатора. [c.39]

На профиль распределения металлов по грануле катализатора заметное влияние оказывает температура процесса (рис. 333) [113]. С повышением температуры глубина проникновения ванадия уменьшается. Это говорит о том, что распределение в данном конкретном случае определяется в большей степени увеличением скорости реакции разложения металлсодержащих соединений, чем ростом скорости диффузии с повышением температуры. Ярко выражено увеличение скорости разложения металлсодержащих соединений с увеличением парциального давления водорода ис. 3.34) [113]. Отложения углерода и металлов являются основной причиной резкого изменения поровой структуры катализатора [32, 107,43,35]. [c.131]

Характер изменений в пористой структуре в различной степени отработанных катализаторов наглядно показан и при изучении параметров диффузии набором углеводородов от нонана до мезитилена в присутствии различных растворителей [112]. При переработке остаточного сырья коэффициент диффузии углеводородов существенно уменьшается в результате блокировки пор отложениями металлов и углерода. Объем микропор (радиусом 2-3 нм) уменьшается в 5-10 раз, а средних пор (радиусом 5-30 нм) уменьшается примерно в два раза. [c.140]

Влияние внутренней диффузии на ход контактного процесса наблюдается, когда скорость этого процесса зависит от таких факторов, как, например, величина зерна или структура массы катализатора, с которой связано значение эффективного коэффициента диффузии. Во внутридиффузионной области концентрации реагентов на внутренней поверхности зерна отличаются от их концентраций внутри зерна. [c.289]

Для определения влияния внутренней диффузии на скорость контактного процесса нужно знать уравнение скорости в кинетической области и значения эффективного коэффициента диффузии Dg. Здесь коэффициент можно найти по результатам измерений скорости реакции на зернах разных грануляций либо рассчитать, если известны коэффициенты молекулярной или кнудсеновской диффузии и принята определенная модель внутренней структуры зерна (значения и тг). [c.289]

Из анализа работ [14, 15, 23, 70, 71, 78—87] следует важный вывод при достаточной длине аппарата продольное рассеяние вещества как за счет турбулентной и молекулярной диффузии, так и из-за неравномерностей в структуре потока можно аппроксимировать одномерной диффузионной моделью с общим коэффициентом продольного перемешивания в соответствии с уравнением [c.35]

В ряде работ [1, 2, 44] при анализе поставленных экспериментов наблюдался минимум на графике зависимости коэффициента продольного перемешивания сплошной фазы Еп.с от числа оборотов ротора (мешалки). Это связано с превалирующим влиянием на Еп.с при низкой интенсивности перемешивания неравномерностей в структуре потока, а при высокой — продольной турбулент-. ной диффузии. [c.155]

Сушка шариков. Сушка шариков катализатора состоит из процесса испарения влаги с поверхности и перехода (диффузии) влаги из пор шариков к их поверхности. При высушивании сначала нагреваются внешние слои шариков, а затем внутренние. В течение всего процесса сушки происходит диффузия паров интермицеллярной жидкости через поры шариков. При этом скорость диффузии паров влаги должна быть ограничена во избежание нарушения прочности шариков в результате возникающих напряжений. Удаление влаги из шариков катализатора ведет к уменьшению объема примерно на 1/11 их начального объема и одновременно к изменению физических свойств шариков, т. е. происходит дальнейшее формирование структуры и повышение прочности шариков. [c.66]

Трактовка рассматриваемых явлений на основе прямого анализа системы дифференциальных уравнений, описывающих конвективную массоотдачу в системах твердая стенка—жидкость и газ—жидкость, дается теорией пограничного диффузионного слоя В этой теории учитывается сложность структуры турбулентности внутри вязкого подслоя, прилегающего непосредственно к поверхности раздела фаз. Весьма существенной является постепенность затухания турбулентных пульсаций в подслое. Вследствие этого, поскольку в жидкостях величина коэффициента молекулярной ди(М)узии Оа обычно во много раз меньше величины кинематической вязкости V (v/Dд > 1), турбулентные пульсации, несмотря на их затухание, играют существенную роль в переносе массы почти до самой границы фаз. Пренебречь их влиянием можно лишь в пределах подслоя, названного диффузионным , толщина которого в жидкостях значительно меньше толщины вязкого подслоя. В пределах этого диффузионного подслоя преобладающим является перенос молекулярной диффузией. [c.101]

Подобный эффект [31—33], очевидно, наблюдается тем скорее, чем сильнее проявляется лимитирующее влияние диффузии на скорость процесса, т. е. с ростом размера зерна и с уменьшением его пор. Более того, если при разрушении катализатора происходит изменение структуры пор, это вполне может приводить к постепенному изменению селективности. [c.44]

С герметиком лимитируется диффузией молекул гидропероксидов в объем герметика, где н происходит реакция. Характерно, что значения к/ в топливе РТ в 2—2,5 раза выше, чем в топливе Т-6. Вероятно, это объясняется более высокими коэффициентами диффузии молекул гидропероксидов топлива РТ в объем герметика, чем у гидропероксидов топлива Т-6 вследствие меньшей молекулярной массы гидропероксидов топлива РТ п преобладания в них линейных структур. [c.240]

Понятно, что подвижность влаги в водонасыщенных торфяных системах в первую очередь определяется их структурой, а также электрокинетическими явлениями на границе раздела фаз. Ионогенные функциональные группы торфа, главным образом карбоксильные, диссоциируют в полярной дисперсионной среде (воде) с отщеплением катиона, вследствие чего частицы торфа приобретают отрицательный заряд [221]. Заряд частиц формируется из дискретных элементарных зарядов как вне, так и внутри надмолекулярных ассоциатов торфа [214, 222]. Диффузия полярных молекул внутрь частиц торфа вызывает увеличение диэлектрической проницаемости всего ассоциата, степени диссоциации функциональных групп [223]. В свою очередь, рост плотности заряда структурных единиц торфа интенсифицирует связь воды с торфом по механизму ион-дипольного взаимодействия между ионизованными функциональными группами торфа и молекулами воды. В результате содержание связанной воды в материале увеличивается. Особенно четко это проявляется при повышении pH торфяных систем (см. табл. 4.1) [224]. [c.69]

Соответственно фрагмент (2.16) связной диаграммы -й ячейки является результатом свертки по пространству (в пределах -го слоя) локальной диаграммы процесса молекулярной диффузии. Заметим, что топологическая структура диффузии, основанная на диаграммном фрагменте (2.16), приводит к диаграммной сети псевдоэнергетического типа. Для построения диаграммной сети диффузии в неподвижной среде в энергетических переменных необходимо перейти от концентраций компонентов к химическим потенциалам, а вместо псевдоэнергетического Т-элемента использовать диссипативный К-элемент, отражающий энергозатраты системы на протекание необратимого процесса диффузии в неподвижной среде. При этом диаграммный фрагмент (2.16) в энергетических переменных принимает вид [c.114]

Стойко к к-там, даже при кипячении. Только плавиковая к-та разъедает его уже при т-ре 20 С, а фосфорная — выше т-ры 300° С. Слабее противостоит воздействию щелочей и основных солей. Расплавленные металлы — алюминий, серебро, медь — сильно разъедают стекло, многие же металлы не вступают в реакцию с ним. При т-ре выше 2000° С расплав К. с. весьма агрессивен к большинству огнеупорных материалов. К. с. отличается повышенной газопроницаемостью, особенно при новышен-ных т-рах, вследствие рыхлости структуры. Диффузия легких газов сквозь К. с. практически становится заметной уже при т-ре 600—700° С (что учитывают при использовании его в вакуумной технике). Различают К. с. прозрачное (кварцевое оптическое стекло, кварцевое стекло особо чистое и кварцевое техническое стекло) — с весьма высоко прозрачностью в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра, а также непрозрачное, содержащее большое количество рассеивающих свет мелких (диаметром 0,003 0,3 мм) газовых пузырьков (табл. 1). Прозрачное К. с. изготовляют из чистейшего горного хрусталя, кварца, синтетической двуокиси кремния или из летучих соединений кремния, перерабатываемых [c.560]

Вопросы, рассматриваемые в этой главе, излагаются более подробно и на более высоком уровне в книге Петерсена Анализ химических реакций (см. библиографию, стр. 147). Здесь мы сможем только обсудить простейшие случаи и указать их связь с обш,ей проблемой анализа химических реакторов. В предыдущих главах для описания процесса мы нсио.тхьзовали функцию г (I, Т), которая определяет скорость-реакции в единице объема реактора. Применение этой функции, безусловно, оправдано в случае гомогенного процесса. Однако было бы желательно сохранить тот же способ описания и при расчете гетерогенных процессов, таких, как каталитические газофазные реакции в неподвижном слое таблетированного катализатора. В разделе VI. обсуждаются связанные с этим вопросом трудности и ограничения. Многих затруднений можно избежать, введя понятие об определяющей стадии (раздел VI.2). В последующих разделах будут исследованы некоторые характеристики процессов адсорбции (раздел VI. 2), внешней массопередачн (раздел VI.3) и внутренней диффузии (раздел VI.4). Затем мы постараемся обобщить эти явления (раздел VI.5) и вкратце остановимся на некоторых эффектах, связанных с конечной скоростью теплопередачи (раздел VI.6). Структура главы показана на рис. VI. . [c.119]

Нетрудно убедиться, что все обсужденные теории сводятся к произвольному, а зачастую весьма проблематичному конструированию гипотетических гид-. 10динамических моделей, применяемому с целью обосновать использование урав -нения нестационарной диффузии. Такого рода подход представляет широкий простор для самых разнообразных спекулятивных построений, но вряд ли увеличивает имеющуюся информацию о гидродинамической структуре вязкого подслоя. Тем не менее, как было отмечено выше, нестационарность в структуре течения у межфазной поверхности иногда играет важную роль. Именно благодаря этому Обстоятельству авторам описанных выше моделей удавалось путем надлежащего подбора произвольных постоянных, в.ходящих в получаемые ими уравнения, получить удовлетворительное согласие с экспериментом. [c.176]

Поскольку масляное сырье представляет собой многокомпонентную смесь кристаллизующихся углеводородов, растворенных в кизкозастывающихся компонентах, при депарафинизации в основном будет иметь место совместная, то есть многокомпонентная, кристаллизация с образованием различных более сложных смешанных форм кристаллической структуры. При совместной кристаллизации из углеводородных сред в первую очередь выделяются кристаллы наиболее высокоплавких углеводородов, на кристалли — меской решетке которых последовательно кристаллизуются углеводороды с более низкими температурами плавления. При этом (рорма кристаллов остается ромбической, а их размер зависит от молекулярной массы и химической природы кристаллизующихся углеводородов. Так, с повышением молекулярной массы и температуры кипения н-алканов кристаллическая структура их становится все более мелкой. Обусловливается это тем, что с повышением молекулярной массы уменьшается подвижность молекул парафина. Это затрудняет их диффузию к ранее возникшим центрам кристаллизации и вызывает образование новых дополнительных кристал — Аических зародышей малых размеров. [c.254]

При всем многообразии внешних проявлений ГА-воздействия число элементарных первичных явлений, их определяющих, ограничено. Назовем первичным такой эффект или явление, которые находятся в начале всех последующих событий данного процесса. Первичные процессы сосредоточены в строго локализованном месте вещественной структуры. Так, например, процесс дегазации в акустическом поле начинается как совокупность выпрямленной диффузии и слияния кавитационных пузырьков под действием сил Бьеркенеса. Эта совокупность составляет первичные процессы акустической дегазации. Пространственная локализация этого процесса, как очевидно, включает область, содержащую как минимум два пузырька. Этот пример дает возможность наглядно определить понятие сайта . Сайт — совокупность первичных акустических эффектов и мест их локализации (от англ. "site — место, участок, местоположение, местонахождение). Данный термин встречается в биохимии [430]. [c.50]

Приведенные выше краткие сведения о входящих в состав нефтяных остатков химических соединениях, свидетельствует о крайней сложности их химического состава. Наличие широкой гаммы углеводородов различных гомологических рядов, разнообразный качественный и количественный состав гетероатомных соединений с широким диапазоном изменения физико-химических свойств, позволяет отнести нефтяные остатки к особому классу нефтяных дисперсных систем. Исходя из того, что основные химические реакщш каталитического гидрооблагораживання осуществляются на активной поверхности полидисперсных катализаторов с развитой структурой пор, наличие сведений лишь о компонентном составе сырья недостаточно. Эффективность процесса, который в общей форме может быть представлен, как результат взаимодействия двух дисперсных систем сырье — катализатор, зависит от эффективной диффузии молекул к активным центрам и в целом определяется тем, насколько эффективно используется вся активная поверхность катализатора. [c.21]

Из сказанного следует, что наблюдаемый эффект снижения активности катализатора дпя основных реакций в наибольшей степени проявляется в начальной стадии процесса. Именно в этот период при адсорбции сложных стрз турных единиц сырья на внешней поверхности гранул катализатора формируется фронт диффузии составляющих их компонентов внутрь гранулы по поровым каналам и происходят первичные изменения структуры сырья под воздействием активных центров катализатора. Одновременно изменяется структура пор катализатора в результате протекания основных химических реакций, сопровождающихся вьшадением на активной поверхности твердых продуктов реакции. [c.68]

В зарубежной литературе последних лет появились ряд публикаций, посвященных вопросам поиска оптимальной поровой структуры катализаторов для процессов каталитического гидрооблагораживання нефтяных остатков с применением математических методов, основанных на принципах диффузионной кинетики [60, 61, 62]. Наиболее интересные результаты получены на баае развиваемых в последнее время представлений о протекании основных реакций в режиме конфигурационной диффузии. Учитывая большое влияние на эффективность используемых катализаторов накопления в порах отложений кокса и металлов, необратимо снижающих активность катализаторов, наибольшее внимание уделяется анализу закономерностей изменения физико-химических свойств гранул катализатора в процессе длительной эксплуатации. В качестве примера рассмотрим результаты анализа влияния размера пор катализаторов на скорость деметаллизации нефтяных остатков [60]. Авторы предложили следующую зависимость для определения скорости деметаллизации с учетом физических свойств катализатора и времени его работь [c.83]

Зона 1 - зона диффузии, адсорбция и термодеструктивного разложения надмолекулярных структур (высокомолекулярных смол, асфальтенов) зона 2 - зона диффузии, адсорбции и деструктивного разложения металлсодержащих соединений, а также деструктивного гидрирования сильяополярных гетероциклических соединений зона 3 - зона диффузии, адсорбции, деструктивного гидрирования внзкомолекулярных гетероциклических соединений и гидрирования ареиов и не-насьппенных продуктов термического разложения. [c.139]

Выяснению природы и количественных характеристик перемешивания частиц в направлении перемещения потоков и в обратном направлении посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. В литературе отклонение структуры реальных потоков от идеальных называют по-разному осевым или продольным леремешиванием, продольной диффузией, обратным перемешиванием, уносом и др. Мы будем пользоваться термином продольное перемешивание. [c.24]

Известно, что гетерогенные каталитические процессы включают стадии переноса реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора, диффузию реагирующих веш,еств в порах катализатора и продуктов реакции в об- )атном направлении. Эффект каталитической роакции, выход полезного продукта и длительность службы катализатора зависят от скорости указанных стадий процесса, сопровождающих химическое превращение веществ [9, 101, а следовате.иьыо, от характера пористой структуры катализатора. [c.227]

На эффективность катализатора существенно влияет возможность доступа к внутренней поверхности. Она различна для молекул разных размеров и зависит от скорости диффузии молекул через поры катализатора к его поверхности. При выборе катализатора важно правильно подобрать его структуру, позволяющую достигнуть мшеи-мального соприкосновения катализатора с реагирующими молекулами. Пористая структура катализатора влияет не только на выход продукта, но и на его хил ический состав. Например, при использовании тонкопористых катализаторов выход газа значительно больше, чем при работе с широкопористыми, — увеличивается распад бензиновых молекул, проникающих в поры и адсорбирующихся в них, поэтому тонкрпористые катализаторы труднее регенерируются. [c.17]

В процессе сушки химические реакции не протекают, а процесс помутнения, наблюдаемый во втором периоде, объясняется удалением влаги из пор шариков с заменой ее воздухом. Особенно важное значение имеет конец сушки (период пропарки), когда происходит диффузия водяного пара из внутренних пор шариков через капиллярные отверстия к поверхности. Жидкость при движении в частично обезвоженной структуре шариков оказывает расклинивающее действие на стенки капилляров, по которым опа перемещается капиллярное давление достигает десятков атмосфер. Столь значительные напряжения могут вызвать появление трещин, поэтому быстрая сушка в этот период опасна. Пропитка шариков перед сушкой растворами поверхностно-активных веществ, снижающими поверхностное натяжение выделяющейся жидкости, способствует снижению интенсивности капиллярного движения в пористой структуре шариков во время сушки и тем уменьшает напряжения. Применение растворов высокоэффективных нейтрализованных контактов вызывает незна- [c.66]

Прокаливание микросфер. Если обезвоживание суспензии в процессе сушки осуш ествляется непрерывным методом, то процесс прокаливания микросферического катализатора в прокалочной колонне протекает периодически в кипяш,ем слое, создаваемом дымовыми газами, подаваемыми под слой катализатбра. Количество дымовых газов регулируют таким образом, чтобы в колонне было достаточное шевеление прокаливаемого катализатора и в то же время не было уноса не только основной массы, но и наиболее легких частиц. Разность температур катализатора и дымовых газов должна быть максн-мальЕюп, но в то же время такой, чтобы при быстром парообразовании и затруднительности его диффузии через поры катализатора она не могла привести к деформации частиц. При резком повышении температуры в прокалочной колонне катализатор вследствие оседания на его поверхности большого количества органических веществ может загореться и в результате произойдет спекание микросфер и все поры закроются. Каталитическая активность такого катализатора сильно снижается. Путем прокаливания исправляются некоторые нарушения в структуре катализатора, появившиеся в процессе сушки. После прокаливания катализатор приобретает высокую механическую прочность и термическую стабильность. Кроме того, при температуре прокаливания 600 — 750° С входящий в состав алюмосиликатного катализатора глинозем ЛиОд переходит в каталитически активную форму. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология