Скорость гетерогенного процесс

Вид общего кинетического уравнения зависит от области — кинетической, диффузионной или переходной, — в которой идет процесс, т. е. от соотношения констант скоростей его диффузионных и химических стадий. В общем виде скорость гетерогенного процесса при идеальном вытеснении и неполном перемешивании выражается уравнением [c.157]

Скорость гетерогенного процесса определяется относительными скоростями отдельных стадий реагирования и лимитируется наиболее медленной нз них. В кинетической области (при постоянной величине иоверхности раздела фаз) скорость процесса можно увеличить повыщением температуры, так как в этом случае одновременно возрастают зиачеиия К и АС. По мере дальнейшего повышения температуры система будет переходить из кинетической области реагирования в диффузионную. Это объясняется следующим. С повышением температуры процесса скорость диффузии увеличивается. Это следует из формулы [c.236]

Лекция 3. химическое равновесие в технологических процессах. Скорость технологических процессов. Способы увеличения скорости процесса. Лекция 4. Общие закономерности гетерогенных процессов. Равновесие и скорость гетерогенных процессов. Влияние механизма гетерогенного процесса на скорость химико-технологического процесса, 4.2. Химические реакторы [c.282]

Эффективная толщина диффузионного слоя согласно теории конвективной диффузии представляет собой комбинацию физико-химических величин О, п, т), д. Согласие теории стационарной диффузии Нернста с опытом объясняется тем, что скорость гетерогенною процесса, так же как и в теории конвективной диффузии, пропорциональна концентрации вещества в растворе. В настоящее время теоретические выражения для скорости стационарных гетерогенных процессов, лимитируемых конвективной диффузией, получены также, например, для струи, набегающей на край тонкой пластинки для потока жидкости внутри цилиндрической трубы и т. п. [c.374]

Как увеличить скорость гетерогенного процесса, протекающего в кинетической и диффузной областях Привести примеры. [c.101]

Измельчение и смешение. Во многих процессах химической технологии требуется развить межфазную поверхность для повыщения скорости гетерогенных процессов. Наиболее простой способ увеличения поверхности заключается в измельчении твердых тел и смешении твердых и жидких фаз. [c.111]

Выделение твердого вещества из раствора при росте кристаллов описывают обычным уравнением скорости гетерогенного процесса [31] [c.101]

Математические выражения для скорости гетерогенных, процессов при стационарной конвективной диффузии получаются обычно очень сложными. Поэтому рассмотрим вначале приближенную теорию стационарной конвективной диффузии (Нернст). Предположим, что вблизи поверхности твердого тела даже при наличии конвекции в растворе имеется неподвижный слой толщиной в несколько тысяч молекулярных размеров, так называемый эффективный диффузионный слой толщиной 6, через который доставка вещества к поверхности твердого тела осуществляется только за счет диффузии. Внутри слоя 6 конвекция отсутствует (рис. 95, а). Концентрация вещества в эффективном диффузионном слое на границе с раствором равна концентрации q в объеме раствора. А внутри дис узионного слоя концентрация вещества падает вблизи поверхности твердого тела до некоторой величины с Эффективная толщина диффузионного слоя не имеет физического смысла и представляет собой эмпирическую постоянную. Представление об эффективной толщине диффузионного слоя позволяет считать, что вещество доставляется к реагирующей поверхности только за счет диффузии. [c.372]

Математические соотношения конвективной диффузии, как правило, достаточно сложные. Только в нескольких случаях удается получить более простые выражения. Так, например, для скорости гетерогенного процесса на поверхности вращающегося диска при конвективной диффузии и ламинарном движении потока раствора получено выражение [c.373]

Разумеется, в реальных условиях при нагреве и облагораживании нефтяных углеродов происходят физико-химические процессы, осложненные теплотехническими и гидродинамическими факторами и структурой исходного углерода все это влияет на суммарную (эффективную) константу скорости всех реакций. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса лимитируется диффузионными факторами. [c.194]

Вопросы теории абсолютных скоростей реакций тесно переплетены с вопросами, разрабатываемыми советскими учеными. Уравнения для абсолютных скоростей гетерогенных процессов (адсорбции и катализа) были впервые выведены М. И. Темкиным [35], а несколько ранее М. И. Темкиным и В. И. [c.131]

Зависимость скорости гетерогенного процесса на вращающемся диске связана с температурным режимом. Если скорость процесса при двух разных температурах полностью определяется скоростью [c.281]

Скорость гетерогенных процессов сильно зависит от перемешивания. Прн перемешивании выравниваются концентрации в большой части объема, но у самой поверхности раздела всегда остается небольшой слой, не перемещающийся при перемешивании. Выравнивание концентраций через этот слой происходит путем диффузии (диффузионный слой). Если Со — концентрация вещества в диффузионном слое, ас — во всем объеме фазы, то скорость диффузии через диффузионный слой будет тем больше, чем больше различие в концентрациях (со — с). [c.280]

Количественно скорость гетерогенного процесса может быть выражена уравнением [c.280]

Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется скоростями отдельных его звеньев или стадий. Как указывалось выше, если скорость одной из последовательных стадий процесса значительно меньше других, то суммарная скорость определяется скоростью этой наиболее медленной стадии. Если же скорости отдельных стадий сравнимы между собой, то суммарная скорость реакции не обязательно должна быть равна скорости самой медленной стадии, так как все стадии взаимно связаны. Протекание более быстрых стадий может оказывать влияние на скорость медленной стадии. [c.360]

Выше отмечалось, что при увеличении скорости потока скорость гетерогенного процесса начинает определяться условиями внутренней массопередачи. Такие процессы характеризуются следующими особенностями [c.381]

Скорость гетерогенных процессов завпсит от размеров и состояния поверхности раздела фаз, а также от скорости их относительного движения. Гетерогенные процессы многостадийны. Кроме основного процесса, протекающего на поверхности раздела фаз, обязательны стадии подвода к этой поверхности исходных веществ и отвода от нее продуктов реакции. Ввиду того что эти стадии протекают последовательно, [c.260]

На рис. 71 приведена типичная форма зависимости логарифма константы скорости гетерогенного процесса от 1/Г. Обычно переходы из одной области в другую являются более плавными. [c.206]

При низкой температуре кинетические стадии, как правило, определяют общую скорость реакции, так как они в этих условиях протекают медленнее процесса диффузии (кинетическая область гетерогенного процесса). При этом возможен любой порядок реакции. Скорость гетерогенного процесса сильно зависит от температуры и от величины поверхности раздела фаз. Скорость процесса не зависит от разности концентраций, плотностей и давлений в различных частях системы. Иначе говоря, скорость гетерогенного процесса не зависит от факторов, влияющих на диффузию. [c.123]

Задавая начальные и граничные условия, можно путем интегрирования второго уравнения Фика (VIII, 224) получить выражение для скорости гетерогенного процесса, лимитируемого процессом диффузии. [c.368]

В противоположность гомогенным реакциям, скорости гетерогенных процессов зависят не от объемных концентраций, а от поверхностных концентраций реагентов. [c.524]

В диффузионной области лимитирующей стадией является диффузия молекул реагентов, а общая скорость гетерогенного процесса равна скорости диффузии. [c.17]

Каталитические реакции могут быть гомогенными и гетерогенными. Гетерогенная химическая реакция может протекать только в том случае, если происходят непрерывная диффузия реагирующих веществ к поверхности, на которой идет данная реакция, и непрерывная обратная диффузия продуктов реакции. Скорость гетерогенного процесса определяется скоростью реакции на поверхности катализатора и скоростью диффузии. Скорость процесса в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии. [c.14]

Разумеется, в реальных условиях при нагреве нефтяных коксов происходят более сложные физико-химические процессы. Кроме того, стадии процесса облагораживания могут осложняться теплотехническими и гидродинамическими факторами, влияющими на суммарную (эффективную) константу скорости реакции. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. С учетом указанных сложностей предлагается [47, 172] представить механизм облагораживания коксов в следующем виде. [c.200]

Таким образом, вследствие отставания ири иовышении температуры скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. [c.236]

Типичная форма зависимости логарифма константы скорости гетерогенного процесса от величииы обратной температуры показана иа рис. XII, 11. Участок кривой АВ, отвечающий практически постоянной /г (k не зависит от температуры), соответствует диффузионной области протекания процесса. Участок СО [c.312]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

Как уже указывалось, процессы массопередачи и химической реакции не являются полностью независимыми. Поэтому в случае неравнодоступной поверхности нельзя вычислять макроскопическую скорость гетерогенного процесса, просто приравнивая величину q [см. уравнение (111.12)] к скорости реакции на активной поверхности. Так как локальная скорость массопередачи к различным участкам поверхности неодинакова, при этом возникает тем большая ошибка, чем больше перепад концентрации реагента вдоль активной поверхности. К счастью, в наиболее важном для технологии случае.— в случае процессов, протекающих в зернистом слое катализатора, поверхность твердых частиц можно, по-видимому, с достаточной степенью точности считать равнодоступной в диффузионном отношении. Эксперименты по определению р в зернистом слое [16] показывают, что локальные значения изменяются вдоль поверхности довольно нерегулярно, оставаясь, однако,,величинами одного порядка. Исключение составляют небольшие участки близ точек соприкосновения твердых частиц, практически не участвующие в процессе из-за очень медленного подвода к ним реагентов. Приближение равнодоступной поверхности [1 ] приводит к единственному практически приемлемому методу расчета процессов в зернистом слое, и мы будем в дальнейшем широко им пользоваться. [c.105]

Скорость гетерогенного процесса в соответствии с первым уравнением Фика (VIII, 215) описывается уравнением [c.369]

Из уравнения (VIII, 232а) видно, что для нестационарной полубесконечной сферической диффузии по истечении длительного времени (/ -> оо) скорость гетерогенного процесса на сферической поверхности падает до некоторого постоянного значения [c.370]

По уравнению (VIII, 238) можно вычислить скорость гетерогенного процесса на вращающемся диске без использования каких-либо эмпирических констант, в отличие от уравнения (VIII, 236). [c.374]

Если скорость гетерогенного процесса, например, растворения металла в кислоте, ограничена скоростью подвода кислоты, то С1 -> 0. Если скорость этого процесса ограничена скоростью диффузионного отвода образующейся соли в объем раствора, то с — концентрация насыщенного раствора соли в слое, непосредственно прилегающем к поверхности. Отрицательное значение плотности диффузионного потока указывает на его направление от поверхности твердого тела. Естественно, что для обоих этих случаев коэффициенты диффузии в уравнении (XXIII. 11) различны. [c.280]

Скорость гетерогенного процесса в целом зависит от скорости отдельных стадий и их соотношения. Возможен случай, когда скорость только одной из них окажется меньше скорости других стадий. Тогда в стационарных условиях эта стадия будет определять скорость и кинетические закономерности всего процесса. Такук> стадию называют лимитирующей. Если лимитирующими являются первая и пятая стадии процесса, то скорость этого процесса зависит от диффузии поэтому кинетические процессы такого типа называются диффузионными процессами. [c.400]

При йд > йр уравнение (15) примет вид = крр , а при < рРк = дРо- В первом случае (который обычно имеет место при низких температурах) наблюдаемая скорость процесса определяется значением истинной константы скорости и не зависит от макрокинетических параметров область скоростей гетерогенного процесса, контролируемых кинетикой поверхностной химической реакции, называют внешнекинетической. Во втором случае (который обычно реализуется при более высоких температурах) наблюдаемая скорость зависит от параметра и геометрических характеристик гранулы катализатора это и есть внеишедиффу-эионная область, для которой [c.86]

В некоторых случаях вычисляют скорость гетерогенного процесса, используя вместо поверхностной концентрации (из-за трудностей ее измерения) объемную концентрацию. Например, скорость реакции Si(K) + Оз(г) —- Si02(k) рассчитывают по уравнению [c.114]

Универсального определения скорости для гетерогенного процесса не существует. Так как суммарная скорость определяется как чисто диффузионной, так и кинетической стадией, то при оценке скорости гетерогенного процесса необходимо точно знать, в какой области — диффузионной или кинетической — соверща-ется данная реакция. [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология