Диффузия в десорбции

Если в начальный момент времени полимерное полубесконечное тело насыщено растворителем с = С2, равномерно распределенным по всему объему, а в процессе диффузии (десорбции) на его границе концентрация в любой момент времени равна нулю (с1 = 0), то в этом случае решение имеет вид [c.17]

После образования метана в результате гидрирования карбида железа на поверхности раздела твердых фаз должны быть реализованы соответствующие стадии (диффузии, десорбции) в обратном направлении. Не будем рассматривать их более детально, так как кинетически они эквивалентны описанным стадиям диффузии водорода, а влияние их на суммарную реакцию отсутствует, поскольку наблюдаемая скорость реакции не зависит от концентрации метана. [c.177]

Чтобы подробнее разобраться и лучше понять весь комплекс явлений, сопровождающих реакцию полимеризации или алкилирования углеводородов, чтобы глубже раскрыть существо самой реакции полимеризации или алкилирования, необходимо кратко рассмотреть физическую сущность явлений адсорбции, диффузии, десорбции и др. [c.22]

Мы уже убедились, что легче всего проводить исследование в тех случаях, когда одна из стадий протекает гораздо медленнее остальных и потому лимитирует скорость процесса. Однако мы рассматривали и случаи, когда две или больше стадий имеют сравнимые скорости. Так было в разделе VI.2, где учет взаимодействия стадий адсорбции, реакции и десорбции привел к кинетическому выражению (VI.20), и в упражнении VI.5, где было принято, что внешняя массопередача, адсорбция, десорбция и реакция идут со сравнимыми скоростями. Исследовали мы и взаимодействие процессов внутренней диффузии и реакции (раздел VI.4), получив наиболее простые результаты т] 1 и т) /2, в случае, когда одна из стадий была лимитирующей. [c.139]

Повышение концентрации сероводорода в водных средах значительно больше влияет на проникновение водорода в сталь, чем на общую коррозию. Кроме того, на проникновение водорода в зависимости от температуры влияют ионизация железа, перенапряжение водорода, соотношение адсорбции и десорбции водорода, диффузия водорода в металл. [c.148]

Наблюдая одновременно с абсорбцией двуокиси углерода аминами десорбцию из раствора различных газов (гелия, закиси азота и ксенона), Ю. В. Аксельрод и др.19в нашли, что возникающая нестабильность приводит, кроме увеличения значений ku, к снижению влияния коэффициента диффузии D на вплоть до полной независимости kt от D. В то же время при отсутствии абсорбции СО, тем же раствором амина коэффициент физической массоотдачи был пропорционален DO,5. [c.250]

При умеренной степени пересыщения пузырьки не образуются, и газ десорбируется в результате диффузии к уже существующей поверхности, как это происходит и при абсорбции. Здесь снова следует отметить, что в настоящее время нет способа предсказать максимально допустимую степень пересыщения, при которой не происходит образования пузырьков. Однако, ясно, что, когда величина парциального давления, равновесного с массой жидкости, станет ниже общего давления у поверхности, образования пузырьков уже не будет (при относительно высоком давлении пара над жидкостью это условие следует отнести к сумме парциального давления газа, равновесного с массой жидкости, и давления пара над жидкостью). При этих условиях дальнейшая десорбция будет происходить лишь путем диффузии к обычной поверхности, определяемой внешними [c.264]

Х1-2-2. Мгновенные обратимые реакции. Здесь могут быть использованы те же аргументы, которые применялись к анализу абсорбции, сопровождающейся обратимой реакцией соответствующего типа (см. разделы III-5-6 и V-9-2 и работу Данквертса ). Если коэффициенты диффузии всех компонентов принять одинаковыми, то скорость десорбции из перемешиваемой жидкости составит [c.266]

Смоченный растворами АПАВ и НПАВ торф влажностью 10—15%, высушенный затем до исходного состояния, при повторном увлажнении также хорошо смачивается водой. При этом на зависимостях /г(Ут) при пропитке дистиллированной водой модифицированного торфа в начале процесса наблюдается некоторый период индукции (рис. 4.3). Это связано, по-видимому, с проникновением воды в поры и частичной десорбцией ПАВ с поверхности торфяных ассоциатов, диффузией их молекул к фронту смачивания. Сравнивая результаты по смачиваемости торфа, обработанного ПАВ, с данными по десорбции ПАВ [227], можно отметить, что предварительную обработку торфа с целью его гидрофилизации лучше проводить теми ПАВ, молекулы которых впоследствии легче десорбируются и диффундируют в дисперсионную среду. [c.71]

Кнудсеновская диффузия (диффузия в тонких порах). Если плотность газа или диаметр поры малы, то соударение молекул со стенками пор происходит значительно чаще, чем соударение молекул друг с другом. Типичный для этих условий вид диффузии известен как кнудсеновский поток, или кнудсеновская диффузия. Молекулы, достигшие стенки поры, мгновенно адсорбируются и после десорбции движутся в противоположном направлении имеет место так называемая отраженная диффузия. Поток газа уменьшается из-за сопротивления стенки, обусловленного отраженной диффузией и конечным значением времени пребывания молекул в адсорбированном состоянии. Кнудсеновская диффузия не наблюдается в жидкостях. [c.154]

Простейший пример механизма сопряжения — совместная работа двух катализаторов (например, с помощью прямого взаимодействия промежуточных продуктов частных реакций различного типа, адсорбированных на соприкасающихся кристаллах (зернах) контактов разных функций, через перемещение адсорбированных промежуточных продуктов с контакта на контакт посредством поверхностной диффузии, а также через газовую фазу с десорбцией с одного контакта и адсорбцией на другом). Преимущественное использование смешанных катализаторов перед простыми и необходимость применения носителей и модификаторов вызваны необходимостью обеспечить скрытое сопряжение, требуемое для получения определенного продукта. Для эффективного сопряжения, как правило, требуются сложные каталитические системы. До сих пор их находят в основном эмпирически. Сознательный подбор и конструирование таких систем — одна из насущных задач теории катализа. Его частный и особенно важный вид — морфологический катализ — состоит в обеспечении определенного строения продуктов реакции. [c.306]

В методе десорбции полем молекулы могут поступать в область испарения за счет абсорбции из газовой фазы и диффузии вдоль твердого электрода. Во многих случаях при использовании газообразных образцов трудно провести различие между процессами ионизации и десорбции полем. [c.327]

Обозначим константу скорости реакции первого порядка в слое твердых частиц порозностью через к. Будем рассматривать гетерогенные реакции в системе газ — твердые частицы их общая скорость лимитируется либо диффузией, либо кинетикой реакции адсорбции или десорбции. В первом случае процесс может лимитироваться внутренней диффузией (в порах частицы) либо внеш-йей (к наружной поверхности частицы). Общая скорость реакционного процесса максимальна в случаях, когда лимитирующей стадией является внешняя диффузия. Кроме того, диффузия может контролировать процесс в слое с барботажем пузырей, когда наиболее медленной стадией является приток свежего реагента от пузырей к непрерывной фазе. [c.311]

Необходимо отметить, что процесс, обратный первой стадии (адсорбции углеводорода) приводит к изомеризации (миграции двойной связи), что и наблюдали на опыте, а скорость восстановления катализатора, измеренная в отсутствие кислорода, достаточна для объяснения скорости окислительной дегидрогенизации [81]. Но эти модели не дают ключа к решению вопроса о происхождении различий в селективности у разных окислов, т. е. эти модели не раскрывают причин, заставляющих окислы отдавать предпочтение одному из возможных реакционных путей (через альдегид или диен). Начальный выход первичных продуктов окисления никогда не равен 100%, и всегда присутствует какое-то количество продуктов деструкции. Этот новый тип селективности связан с легкостью десорбции первичных продуктов, которые очень часто адсорбируются сильнее, чем олефин, как показывает их влияние на кинетику реакции. В экстремальных случаях не десорбируется ни одно из промежуточных соединений между олефином и СО или СОг, и единственной реакцией, которую удается наблюдать, является полное сгорание, и притом не только на неселективных катализаторах, но и на селективных, таких, как В1— —Мо—О (например, циклопентен) [83]. По той же причине при работе со всеми этими катализаторами следует избегать микропористости, поскольку из-за медленной диффузии в порах удлиняется время контакта, что приводит к глубокому разрушению желательных продуктов. [c.165]

Промывка осадка на фильтре основана на вытеснении фильтрата из пор ламинарными струями промывной жидкости и медленных процессах молекулярной диффузии и десорбции растворимого вещества. Для интенсификации промывки возможно осуществить вытеснение фильтрата перегретым паром промывной жидкости, а также промывной жидкостью, нагретой на несколько градусов выше температуры ее кипения при статическом давлении в зоне под осадком. Такая интенсификация допустима только в отдельных, особых случаях, поскольку наличие паровой фазы значительно осложняет работу в производственных условиях. [c.244]

Следует подчеркнуть, что на первой и второй стадиях происходит не только вытеснение фильтрата из каналов / и 2, но и смешение фильтрата с промывной жидкостью посредством поперечных каналов 3, а также диффузия и десорбция растворимого вещества. В настоящее время применительно к действительным осадкам невозможно ни теоретически, ни экспериментально разделить суммарный эффект трех упомянутых явлений на его составляющие. [c.247]

Закономерности диффузии и десорбции растворимого вещества заметно усложняются, если осадок состоит из пористых частиц или из агрегатов первичных частиц. [c.247]

При большой затрудненности реакции рекомбинации водородных атомов (528) и электрохимической десорбции (529) увеличивается возможность растворения Нзд . в металле и последующей диффузии водорода в глубь металла (см. рис. 174), что часто приводит к появлению водородной хрупкости металла. [c.259]

Каталитическое превращение на твердом катализаторе, в отличие от гомогенных реакций, представляет собой сложный процесс, состоящий из ряда последовательных стадий 1) подведение реагентов к внешней поверхности катализатора 2) диффузия реагентов в порах катализатора к внутренней его поверхности (для пористых катализаторов) 3) адсорбция реагентов на поверхности катализатора 4) собственно химической реакции 5) десорбция продуктов реакции 6) диффузия продуктов реакции с внутренней поверхности катализатора 7) диффузия продуктов реакции с внешней поверхности катализатора. [c.79]

Все эти данные, полученные для гомогенных катализаторов, т. е. для условий, не осложненных явлениями диффузии, адсорбции и десорбции, характеризуют явление в более чистом виде, подтверждая, в частности, промежуточное образование л-комплексов. Характерно, что гидрирование бензола на меди, хроме, марганце, ванадии, титане отмечается впервые, оно не наблюдалось на гетерогенных катализаторах. [c.138]

Таким образом, скорость массопередачи определяется как функция коэффициентов диффузии вещества в обеих фазах, а также постоянными скорости адсорбции и десорбции распределяемого вещества на поверхности раздела фаз. [c.245]

Эго обусловлено тем, что существенный вклад в неравномерность распределения элементов потока по времени пребывания в аппарате могут вносить молекулярная диффузия в поры и капилляры твердых частиц системы, в пленки и карманы в пространстве между этими частицами, конвективная и вихревая диффузия в застойных зонах системы, адсорбция и десорбция на поверхности частиц и стенок, ограничивающих поток и т. п. [781. [c.396]

Прямой метод определения параметров моделей многофазных потоков, в случае многофазных систем или систем с ярко выраженной структурной неоднородностью, когда распределение объема между фазами или неоднородностями неизвестно, анализ структуры потоков индикаторными методами в известной мере затруднен. Трудности анализа функций отклика системы на типовые возмущения по составу потока обусловлены сопутствующими помехами, вызванными такими явлениями, как молекулярная диффузия в поры и капилляры твердых частиц, в пленки и карманы в пространстве между этими частицами, конвективная диффузия в застойных зонах системы, адсорбция и десорбция индикатора на поверхности частиц и стенок, ограничивающих поток и т. д. [c.29]

СО -ь нр СО2 + На протекающий на пористых железоокисных катализаторах, приготовляемых в виде цилиндрических брикетов радиусом 4—5 мм, можно выделить следующие стадии 1) внешняя диффузия молекул СО и Н2О к наружной поверхности брикета из потока газовой смеси и диффузия молекул Нг и СО2 от поверхности брикета в поток газовой смеси, 2) внутренняя диффузия реагирующих молекул и молекул продуктов реакции в поры брикета. Молекулы исходных веществ СО и НгО диффундируют от наружной поверхности к центру брикета молекулы продуктов реакции Нг и СОг диффундируют к наружной поверхности брикета 3) физическая адсорбция и хемосорбция молекул НгО и СО и десорбция молекул Нг и СОг 4) химический акт взаимодействия реагирующих молекул СО и НгО на поверхности катализатора с образованием продуктов реакции Нг и СОг. [c.644]

Физическая сущность абсорбции и десорбции заключается в достижении равновесия между взаимодействующими потоками газа и жидкости. Достижение состояния равновесия в системе газ — жидкость зависит от диффузии (переноса) вещества из одной фазы в другую. Движущая сила диффузии определяется разностью парциальных давлений извлекаемого компонента в газовой и жидкой фазах. Если парциальное давление компонента в газовой фазе выше, чем в жидкой, то происходит процесс абсорбции (поглощение газа жидкостью) и наоборот, если парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе ниже, чем в жидкой, то происходит десорбция (выделение газа из жидкости). [c.83]

А, /гаде 4) реакция на поверхности А—>-В, ks , 5) десорбция В 6) внутренняя диффузия В 7) внешняя диффузия В. [c.10]

В отмеченных условиях скорость десорбции определяется главным образом скоростью внутренней диффузии. По мере уменьшения количества сорбированного вещества скорость десорбции сильно замедляется, что объясняется, с одной стороны, уменьшением коэффициента диффузии и, с другой стороны, уменьшением градиента концентрации в адсорбированной фазе. [c.83]

Исследования кинетики десорбции проводят с целью выявления влияния различных факторов на процесс, таких как скорости десорбирующего агента, температуры десорбирующего агента, начальной концентрации адсорбата (поглощенного вещества) в адсорбенте, высоты слоя адсорбента, геометрических размеров гранул адсорбента и др. Знание основных закономерностей процесса десорбции позволяет определить оптимальные режимы работы десорбера для данной системы адсорбат — адсорбент, время десорбции для достижения той или иной степени десорбции и основных кинетических характеристик данной системы (коэффициентов внешнего и внутреннего массообмена, эффективных коэффициентов диффузии и др.). [c.84]

На основе представлений о малой роли внешней диффузии в процессе изучения десорбции бензола из слоя активного угля в одно зерно получено уравнение для скорости десорбции [19] [c.84]

Процесс снятия гидрофобных растворителей со слоя активного угля ири десорбции водяным паром изучали на примере гексана [4]. Исследования показали, что, как и в случае гидрофильных растворителей [4], гексан десорбируется сразу со всего слоя адсорбента, причем десорбция сопровождается одновременной адсорбцией водяного пара. В начальной фазе процесса гексан вытесняется из лобовых слоев в замыкающие, активность их по гексану превосходит первоначальную примерно на 10%- Это свидетельствует о том, что десорбция гидрофильных и гидрофобных растворителей из углей протекает по одному и тому же механизму. Торможение процесса десорбции, вероятно, можно объяснить замедлением диффузии водяного пара внутрь пор адсорбента, заполненных растворителем. [c.92]

Кроме адсорбции, поверхностной реакции и десорбции, опреде-ЛЯЮШ.ИМ этапом процесса может быть диффузия реагентов из потока газа к поверхности катализатора или диффузия в порах катализатора. В этих случаях для установления уравнения скорости используются известные физические законы. [c.216]

III. Массообменные процессы связаны с переходом вещества из одной фазы в другую в результате диффузии. Поэтому их называют также диффузионными. К этому классу относятся перегонка, ректификация, абсорбция и десорбция, адсорбция, экстракция, сушка, кристаллизация и др. Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций. Скорость процесса определяется законами массопередачи. [c.13]

Адсорбция — экзотермический процесс и ей благоприятствует понижение температуры. При повышенных температурах ускоря— тся процесс обратный адсорбции — десорбция. При необратимой или труднодесорбируемой адсорбции регенерацию адсорбента про — иодят часто путем выжига адсорбированных компонентов. Значи — п ельное влияние на эффективность адсорбции оказывает вязкость сырья, которая определяет скорость диффузии адсорбируемых компонентов в поры адсорбента. Для понижения вязкости очищаемого продукта обычно применяют растворители (например, легкие нефтяные фракции) и повышают температуру процесса. [c.274]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Массообмен с неподвижной фазой. Если для упрощения пренебречь процессами диффузии в порах зерен насадки (так называемой внутренней диффузией), что справедливо для крупнопористых адсорбентов и носителей, то надо в е же еще учесть, что в реальном процессе адсорбция и десорбция на поверхности неподвижной фазы происходят с конечной скоростью, т. е. в течение некоторого, причем разного времени. Это также ведет к размыванию полосы. Простейшее уравнение кинетики массообмена газа с неподвимшой фазой имеег [c.581]

Найдем коэффициент массопередачи при этой скорости газа. Десорбция проводится при давлении, в 10 раз меньшем давления адсорбции. Поэтому плотность газа при десорбции можно считать в десять раз меньшей, а коэффициент диффузии — в десять раз большим, чем при адсорбции. Следовательно, имеем Ру = = 0,08263 кг/м , Dy = 0,735 mV . Расчет внутреннего коэффициента массоотдачи по уравнениям (III.83) и (III.85) дает Рх = Рп = 0,749 см/с. Определив из уравнений (111.82) и (III.91) внешний коэффициент массоотдачи фу = 7,73 см/с) и поправку для учета продольного перемешивания (Рдрод = 2,98 см/с), находим коэффициент массопередачи при скорости газа 0,213 м/с (/Су = 0,556 см/с). Следовательно, при 1/7 = 0,75 общее число единиц переноса для всего слоя равно [c.73]

При однофазном потоке, как и в газовой фазе, процессы превращения веществ протекают в несколько стадий 1) подвод реагентов пз ядра потока к вненшей поверхности катализатора 2) диффузия реагентов в порах катализатора из раствора к его внутренней поверхности 3) адсорбция реагентов 4) собственно химическая реакция на поверхности катализатора 5) отвод продуктов реакции через стадии десорбции и внутренней, и внешней диффузии. При двухфазном потоке вследствие того, что катализатор смачивается одной пз фаз, эта последовательность не нарушается, однако ей предваряется либо за ней следует стадия диффузии реагентов или продуктов в дисперсную фазу. Особенно четко это проявляется в газожидкостных реакциях, где катализатор пропитан жидкостью или покрыт ее пленкой. Диффузия из одной фазы потока в другую, которую обозначим как межфазную, протекает в общем так же, как и в случае двухфазных систем без твердого катализатора (см. гл. И). Межфазная диффузия не имеет, собственно, прямого отношения к гетерогенно-каталитической реакции, но доляша учитываться при расчетах реакторов (см. гл. 10). Поэтому в настоящей главе рассматриваются только явления, происходящие в системе раствор — твердый катализатор. [c.47]

Процесс диссоциации состоит из следующих стадий 1) разрушение частиц СаСОз с образованием пересыщенного раствора СаО в СаСОз 2) распад пересыщенного раствора с образованием кристаллов 3) десорбция и последующая диффузия газа. [c.27]

Диффузионная модель с застойными зонами. Иногда существенный вклад в неравномерность распределения элементов потока по времени пребывания в аппарате вносят застойные объемы жидкости в системе, а также такие явления, как адсорбция и десорбция вещества на поверхности элементов насадки, диффузия вещества в пленки, карманы, поры твердых частиц системы и т. д. При этом погрешности описания ситемы с помощью однопараметрической диффузионной модели резко возрастают. Для учета перечисленных явлений объем потока в аппарате V [c.220]

Скорость десорбции в потоке несорбирующего газа-носителя относительно мало зависит в этих условиях от скорости потока свыше 0,7 м/с (рис. 2.17) [4], т. е. в данном случае диффузия является более медленной стадией, определяющей кинетику процесса. [c.86]

Для изучения основных закономерностей протекания адсорбционно-де-сорбционного циклического процесса в целях наглядности математичеркую модель процесса составляем [84] для адсорбционного аппарата, первоначально свободного от примеси, на вход которого в течение времени /а поступает газ с концентрацией примеси Со затем аппарат переключают на десорбцию, и в течение времени /д на тот же вход аппарата (прямоточная десорбция) поступает чистый газ. Термодинамические параметры процессов адсорбции и десорбции считаем одинаковыми. Кроме того, считаем, что теплота адсорбции мала и теплообмен между твердой и газовой фазами отсутствует. Расход газа через слой поглотителя постоянен, эффект продольной диффузии отсутствует, процесс адсорбции рассматривается во внешне- [c.236]

Меньшее коксообразование с повышением тем пературы крекинга при одинаковой глубине превращения сырья отмечается многими авторами. По-В идимом у, это вызывается увеличением скорости десорбции и разложения адсорбированных углеводородов при высоких температурах. С повышением температуры время, необходимое для достижения заданной глубины крекинга, существенно уменьшается. Соответственно уменьшается щирина участвующей в процессе зоны в грануле катализатора. Это облегчает удаление продуктов десорбции и расщепления из гранул катализатора вследствие уменьшения длины пути диффузии. [c.116]