Диффузионный режим

Кинетический и диффузионный режим окисления [c.36]

Кислород и углеводород представляют собой двухфазную систему. Окислению предшествует растворение О2 в углеводороде. Если процесс растворения происходит очень быстро, то окисление протекает в кинетическом режиме, и процесс растворения никак не отражается на реакции окисления. Скорость растворения О2 при любых способах перемешивания жидкости прямо пропорциональна парциальному давлению кислорода. Снижение парциального давления кислорода замедляет его растворение, и при малых Р02 процесс может перейти в диффузионный режим, когда не химическая реакция, а физический процесс растворения лимитирует окисление. В общем виде окисление в двухфазной системе может быть представлено схемой [c.36]

Завершим картину возможных режимов химической абсорбции, которые были рассмотрены в разделе 2.2. (диффузионный режим), разделе 2.3 (кинетический режим), главе 3 (режим быстрой реакции) и в настоящей главе. [c.64]

Как отмечалось в разделе 3.4, для твердой фазы диффузионный режим невозможен и применимость уравнений кинетического режима или режима быстрой реакций зависит от относительной величины Я и Ф. [c.65]

При Л-> оо (диффузионный режим) уравнение (11.8), которое является обычным уравнением для диффузионного режима, запишем [c.135]

Диффузионный режим осуществляется в тех случаях, когда условия благоприятствуют протеканию химической реакции, а перенос массы замедлен, как, например, при высоких температурах и давлениях и при малых скоростях газового потока. Кинетическая область наблюдается при низких температурах и давлениях и при высоких скоростях потока. В промежуточных случаях можно пользоваться уравнением [c.96]

Следует особо отметить, что в отличие от рассмотренного выше процесса на внешней поверхности частицы, селективность процесса в порах катализатора может оставаться значительной и после перехода обеих реакций в диффузионный режим. Параметр 7, определяющий локальную селективность процесса, имеет смысл отношения глубины проникновения первой реакции в толщу пористого катализатора, iD Jki к глубине проникновения второй реакции /О г/А 2. Селективность процесса падает с увеличением глубины проникновения в пористую частицу реакции А1 Аг, так как при этом удлиняется путь, который необходимо пройти образовавшимся молекулам целевого продукта, чтобы вырваться из пор катализатора, не вступив в реакцию дальнейшего превращения. Чем больше глубина проникновения в пористую частицу реакции А 2 Ад,т. е. чем меньше ее скорость и быстрее диффундирует вещество А 2, тем меньшее количество целевого продукта вступает в последовательную реакцию и тем, следовательно, выше локальная селективность процесса. При переходе обеих реакций во внутридиффузионный режим локальная селективность процесса остается при малых 7 близкой к единице. При этом замедление диффузии исходного вещества при прочих равных условиях приводит к повышению селективности. [c.142]

Аналогично, в случае параллельных реакций типа Aj- -Aj, Aj-f Аз >А4 выход вещества Аа возрастает по мере перехода в диффузионный режим, причем тем сильнее, чем медленней ди фундирует вещество А . [c.145]

При исследовании режимов работы ячейки можно, ввиду отмеченной эквивалентности уравнений, использовать все результаты исследования режимов работы изолированного зерна. Поскольку Р < Р и а < а, под влиянием перемешивания в ячейке переход в диффузионный режим наступает при меньших температурах, чем на изолированном зерне. Однако, в силу уравнения (VI.141), максимальный возможный сдвиг критической температуры (в газах при Ке — 10 ) в реакциях с обычными значениями энергии активации может составить лишь несколько градусов. [c.250]

Для оценки стационарных режимов зернистого слоя в целом необходимо, таким образом, хотя бы качественно исследовать характер решений уравнений (VI.144) и (VI.145). Заметим, что первые два члена этих уравнений описывают перенос вещества и тепла, соответственно в поперечном и продольном направлениях. Возможны два предельных режима теплопереноса [36]. Первый — почти адиабатический, когда отвод тепла на стенку незначителен и практически все тепло реакции уходит на нагревание реагирующего потока. В этом режиме первый член уравнения (VI.145) пренебрежимо мал повсюду, кроме ближайшей окрестности стенки реактора. Переход трубчатого реактора в почти адиабатический режим является крайне нежелательным, поскольку при этом не решается главная задача аппарата этого типа — обеспечение отвода тепла реакции на стенку — и температура в центре реактора быстро возрастает, вызывая угрозу перехода процесса в диффузионный режим. Желательным обычно является другой предельный режим работы реактора, который можно назвать почти изотермическим. В этом режиме тепло реакции отводится в основном на стенку, а изменение температуры по длине реактора мало. Соответственно второй член уравнения (VI. 145) мал по сравнению с первым и в первом приближении может быть отброшен. Из сравнительной оценки обоих членов ясно, что условие работы реактора в почти изотермическом режиме имеет вид [c.254]

Из определения параметра Н легко видеть, что наиболее опасным местом, где следует проверять неравенство Н < является вход реактора. В дальнейшем, по мере уменьшения концентрации исходного вещества, величина Я монотонно уменьшается (если только не считать случаев автокатализа и торможения реакции исходным веществом). Согласно сказанному выше, при Н > (на входе реактора) должны наблюдаться температурные пики в лобовом слое (явление практически весьма распространенное). Вопрос о том, приведет ли образование пика к переходу процесса в диффузионный режим, зависит от того, будет ли точка зажигания реакции достигнута раньше, чем начнет выполняться неравенство Я С Я . [c.256]

Так, в случае единственной необратимой реакции повышение температуры только увеличивает ее скорость, а в случае обратимой эндотермической реакции — к тому же и смещает равновесие в сторону образования целевого продукта. Если, помимо основной реакции образования целевого продукта, имеется параллельная или (и) последовательная побочная реакция с энергией активации, меньшей, чем у основной, то повышение температуры увеличивает и скорость, и избирательность процесса. Во всех этих случаях температуру процесса следует поддерживать на верхнем допустимом пределе Т. Эта предельная температура может определяться, например, условиями скачкообразного перехода процесса в диффузионный режим, при котором, вследствие сильного разогрева активной поверхности плавится или дезактивируется катализатор или начинают идти незаметные при низкой температуре побочные реакции. Другим фактором, ограничивающим допустимую температуру процесса, может быть возникновение при повышенных температурах нежелательных реакций, идущих в объеме (вне поверхности катализатора) по цепному механизму. Предельная температура Т зависит от состава реаги- [c.366]

Учет диффузионного торможения процесса. Выше мы отмечали, что верхнее ограничение допустимо температуры часто оказывается связанным с опасностью перехода процесса в диффузионный режим. Представляет интерес исследовать оптимальный температурный профиль, учитывая диффузионное торможение процесса в явном виде. При этом оказывается возможным решить задачу, не вводя искусственного верхнего температурного предела. [c.378]

Горелочные устройства первой группы, реализующие диффузионный режим горения, предназначены для сжигания газообразного, жидкого [c.106]

Диффузионный режим. Если в уравнении (П.55) [c.36]

Теоретическая сторона реакций вытеснения описана выше (см. гл. УП, А, 13). Предельное содержание металла, вытесняемого из раствора, как правило, на несколько порядков больше, чем это следует из расчета. Например, при вытеснении меди никелевым порошком в растворе должно остаться 1 10 г/л Си, а на самом деле при самой тщательной очистке в очищенном растворе содержится около 1 10 3 г/л Си. Это вызвано падением скорости реакции вытеснения вследствие перехода в диффузионный режим, пассивирования порошка и т. д. [c.572]

Кинетический и диффузионный режим процесса. Если реагент находится в фазе Л а реагирует в фазе 2, где он растворяется и диффундирует, то процесс будет кинетическим или диффузионным в зависимости от того, что его лимитирует —кинетика или диффузия. [c.252]

Диффузионный режим — такие условия проведения реакции, когда скорость химической реакции определяется или зависит от скорости диффузии реагентов самодиффузии, если реагенты распределены равномерно по объему реактора и скорость реакции определяется скоростью встречи частиц реагентов, и диффузии, если существует градиент концентрации и происходит взаимная диффузия реагентов. [c.10]

Диффузионный режим реакции [c.235]

Формула (5.36) позволяет рассчитать интенсивность массообмена реагирующей частицы произвольной формы с поступательным потоком, когда на поверхности частицы протекает химическая реакция первого порядка, если известна сила сопротивления частицы / и среднее число Шервуда Sho, соответствующее массообмену покоящейся частицы с неподвижной средой. В случае теплообмена формула (5.36) определяет число Нуссельта для частицы произвольной формы при фиксированной температуре поверхности частицы и линейном законе теплообмена частицы с окружающей средой. Формула (5.36) обобщает результаты работы [119], где рассматривался диффузионный режим реакции на поверхности сферы (что соответствует предельному переходу при /с -v оо в задаче (5.1)). [c.259]

Из (2.116) следует, что возрастает с увеличением е. Таким образом, анализ модели показал, что оптимальной является монодисперсная структура с максимальной пористостью и размером пор, обеспечивающим кнудсеновский характер диффузии и диффузионный режим процесса на зерне. [c.76]

Этот вывод имеет больщое значение, поэтому рассмотрим его более подробно. Ясно, что если мы представим возможные процессы химической абсорбции в порядке увеличения скорости реакции, то первым обнаружим кинетический режим, вторым — диффузионный и затем — режим быстрой реакции. Принципиально можно представить существование такого абсорбера, для которого диффузионный режим невозможен. Практически в соответствии с изложенным в разделе 2.2, а также, согласно полученному выше результату, очевидно, чта диффузионный режим возможен всегда. Иными словами, если рассматривать практически возможные величины Ф и /д, то скорость реакции уже достаточно высока для поддержания концентрации в объеме жидкости Со, равной с, прежде чем она будет достаточно высокой, чтобы повлиять на провдсс диффузии в поверхностных элементах жидкости. Следовательно, неправомерно считать, что сйфс всякий раз, когда коэффициент [c.43]

В 6.1 отмечалось, что причинами, ограничивающими рост скорости реакции при повышении температуры, являются расходование реагентов, а также переход процесса в диффузионную область. Первая из причин была рассмотрена достаточно подробно ранее. Ниже будет проведено обсуждение второй причины, ограничивающей рост скорости реакции, и будет показано, что диффузионный режим также обусловливает 5-образную форму у кривой выделения тепла и появление верхнего и нижнего устойчивых состояний. Теория этого вопроса разрабатывалась Вагнером [1], Франк-Каменецким [2] и другими представителями русской школы, Ван-Луном [5], Сполдингом [22] и Уике [23, 24]. [c.169]

Интересной особенностью переходов между режимами в рассмо-трепной системе, является то, что при некоторых условиях внутрн-диффузионный режим, хотя и существует, но не проявляется ни при увеличении, ни при уменьшении температуры и скорости потока. [c.140]

Переходу в диффузионный режим способствует уменьшение скорости потока. Поскольку на практике зернистый слой не инеет правильной структуры, в различных ячейках локальные екорости потока неодинаковы и не совпадают со средней скоростью и. При этом может создаться ситуация, когда в некоторых ( надкритиче- ских ) ячейках реакция идет в диффузионном режиме, а в Других ( подкритических ) — в кинетическом. Переход (надкритическп ячеек в диффузионный режим способствует зажиганию соседних ячеек. Поэтому в слое со случайной структурой переход в диффузионный режим происходит быстрее (при меньших температурах), чем в упорядоченном слое. Это подтверждается численным расчетом модели зернистого слоя, со случайным распределением потока между [c.251]

Таким образом, адиабатический путь процесса приближенно изображается в координатах i и 0 прямой с наклоном а (а 1 в газах и а > 1 в жидкостях). В точке пересечения адиабатической прямой с кривой зажигания происходит переход в диффузионный режим. Естественно, что обратный переход в экзотермическом адиабатическом процессе невозможен. Проведя прямую с наклоном а через критическую точку 0 = 4, In fx = 2 (пунктирная линия на рис. III.5), легко убедиться, что нри начальных условиях, соответствующих об-ласт1р левее этой прямой, скачкообразные переходы между режимами не будут наблюдаться. [c.252]

Задача о массообмене сферической частицы со стоксовым потоком при малых числах Re была решена с помощью метода САР в работе [23]. На поверхности сферы рассматривался чисто диффузионный режим поглощения вещества. Для средних значений критерия sh было получено выражение sh = 1 + /г (РеН-РеЧп Pe + -f APe In Ре)+0,068Ре (sh = apJZ)j. Эта работа послужила отправным пунктом ряда исследований, в которых задачи массообмена частиц с поступательным потоком решены методом САР [24—30]. [c.252]

В зависимости от соотношения между и D обрыв цепей происходит или в кинетическом, или в диффузионном режиме. Кинетический режим kjU< 8Djpr ( низкие давления) диффузионный режим k u 8Dg/pr ( высокие давления). [c.149]

Рутил, титановые шлаки, лопарит хлорируют в виде брикетов с нефтяным коксом на скорость хлорирования оказывают влияние состав и помол шихты, размеры брикета, пористость и т. д. Основные стадии этого сложного гетерогенного процесса а) подвод хлора к поверхности брикета б) диффузия хлора внутрь брикета в) химическая реакция. Первый процесс обусловлен молекулярной диффузией и переносом хлора к поверхности брикета вследствие движения газов. Диффузия хлора через поры внутрь брикета сопровождается химической реакцией, в результате которой образуется зона хлорирования, имеющая некоторую протяженность. С течением времени зона хлорирования перемещается к центру брикета, вместо нее образуется зона непрохлори-рованного огарка . Глубина зоны хлорирования зависит от температуры. При 400—450° ее глубина превышает радиус брикета, поэтому концентрация хлора во всех точках брикета практически одинакова, и реакция протекает во всем объеме брикета (кинетическая область). С повышением температуры константа скорости реакции возрастает быстрее коэффициента дис х()узии, процесс переходит в диффузионную область, глубина зоны хлорирования уменьшается. Переходу в диффузионный режим соответствует линейная скорость" хлорирования Кр= (1 -7- 4)-10 см/с. Глубина хлорирования брикета удовлетворительно описывается уравнением [c.261]

Таким образом, рельеф поверхности влияет не только на возникновение зародышей, но и па диффузионный режим питания растущего осадка ионами, а следовательно, и на процесс формирования осадка. Осадок развивается, как правило, на базе ранее возникших кристаллических зародышей и образование металлического порошка сопровождается в основном концентрационной поляризацией. В случае грубообработанных катодов диффузия разряжающихся иопов облегчается близ активных участков — выступов, затрудняется по направлению к впадинам. Такая неравномерность в потреблении ионов приводит к неоднородности кристаллов образующегося осадка (полидисперсности). [c.517]

Фильтрационный процесс зависит от удельного расхода газа (скорости фильтрации). Обычно фильтрующие элементы используют при достаточно малых скоростях фильтраций (диффузионный режим), когда перепад давления на них не превышает АР = 40кПа. В этом случае удельный расход газа в пористой среде определяется законом Дарси [23] [c.372]

Зависимость проницаемости от привеса пироуглерода приведена на рис. 71. Кривая, показывающая зависимость проницаемости от привеса, имеет две области до 7 % привеса, где наблюдается равномерное снижение проницаемости примерно на порядок, и от 7 до 8,5 % привеса, где проницаемость уменьшается более чем на три порядка. Это можно объяснить интенсивной блокировкой пор и их перекрь1тием, после чего такие поры не участвуют в фильтрации. Если использовать при пропитке пироуглеродом не диффузионный режим, а принудительную фильтрацию газа через нагретый образец, то распределение концентраций газа станет [c.185]