Перенос вещества потоком газа-реагента

Рассмотрим вопрос о скорости переноса очищаемого вещества с помощью химических транспортных реакций. Пусть транспортная реакция выражается уравнением (1.18а). Перенос вещества из одной зоны в другую может быть осуществлен тремя путями а) потоком газа-реагента с продуктами реакции б) молекулярной диффузией газа-реагента и продуктов реакции в) конвективной диффузией газа-реагента и продуктов реакции. [c.23]

Перенос вещества из одной зоны в другую при осуществлении химических транспортных реакций может быть увеличен за счет конвекции. Если ампулу с очищаемым веществом и газом-реагентом (например, ампулу, схематично изображенную на рис. 2) расположить наклонно так, чтобы горячий конец ампулы был обращен к низу, то в ампуле возникнут конвекционные потоки газа-реагента и продуктов реакции. Эффект конвекции может значительно повысить скорость процесса массопереноса. Для того чтобы оценить выход транспортной реакции за счет перемещения газообразных веществ путем конвекции, рассмотрим устройство, схематично изображенное на рис. 6. Установка представляет собой кольцевую трубку длиной г и радиусом г, которая находится при температуре Т , за исключением отрезка длиной 2т последний нагрет до температуры (Тг>Т ). [c.28]

ПЕРЕНОС ВЕЩЕСТВА ПОТОКОМ ГАЗА-РЕАГЕНТА [c.28]

Рассмотрим вопрос о скорости переноса очищаемого вещества с помощью химических транспортных реакций [1, 36—39]. Пусть транспортная реакция выражается уравнением (2.4а). Перенос вещества из одной зоны в другую может быть осуществлен разными путями [1] а) потоком газа-реагента с продуктами реакции [c.28]

Перенос вещества потоком газа-реагента [c.23]

При переносе вещества из одной зоны в другую оно будет освобождаться от примесей. Одни примеси при этом менее охотно взаимодействуют с реагентом В с образованием летучих продуктов и концентрируются в остатке, другие примеси с реагентом В дают более устойчивые продукты, чем основное вещество, и выносятся потоком газа-реагента из прибора. Оценим величину разделительного эффекта. [c.25]

Перенос вещества из одной зоны в другую при осуществлении химических транспортных реакций может быть увеличен за счет конвекции. Если ампулу с очищаемым веществом и газом-реагентом (например, ампулу, схематично изображенную на рис. 4) расположить наклонно, чтобы горячий конец ампулы был обращен книзу, то в ампуле возникнут конвекционные потоки газа-реагента и продуктов реакции. [c.25]

Одной из обязательных стадий гетерогенно-каталитической реакции является перенос вещества к активной поверхности. Типичный гетерогенно-каталитический процесс идет на поверхности твердой частицы, большей частью пористой, которая омывается потоком газа или жидкости. Если химическая реакция протекает достаточно быстро, скорость процесса может лимитироваться подводом реагентов из ядра потока к внешней поверхности частицы, а также диффузией реагентов в порах внутрь зерна катализатора. В этом случае говорят соответственно о внешне- и внутридиффузионном торможении процесса. [c.98]

Перенос вещества из потока газов к внешней поверхности зерен происходит двумя. способами . нормальной (обычной молекулярной) диффузией и конвекцией. Промышленные процессы проводятся в условиях интенсивного движения реагирующего газа при этом в основной части потока нормальная диффузия играет пренебрежимо малую роль, а благодаря конвекции достигается выравнивание состава по сечению аппарата. Вблизи внешней поверхности зерен создается тонкий слой, внутри которого концентрация реагентов меняется от значений в основном потоке Ср до концентраций на внешней поверхности зерен С , определяемой соотношением скоростей тепло- и массопереноса и химической реакции. Эта область называется диффузионным пограничным слоем. Поток вещества сквозь диффузионный пограничный слой сферического зерна катализатора определяется из уравнения [c.53]

Сравнивая выражения (1.50) и (1.42) и учитывая соотношение (1.28), можно видеть, что если в методе диффузии скорость процесса переноса обратно пропорциональна давлению газа-реагента, то в методе конвекции она прямо пропорциональна Рв(исх)- Поэтому диффузионный метод целесообразно осуществлять при низких давлениях газовой фазы, а метод конвекции — при повышенных. Разделительный эффект в методе конвекции в общем такой же, как и в методе потока, а вероятность загрязнения очищаемого вещества примесями, содержащимися в газе-реагенте, меньше. [c.30]

Предназначено для анализов с целью контролирования непрерывных процессов. Автоматическая бюретка путем всасывания отбирает пробы вещества потока и переносит их в сосуды для титрования. Программа задается с помощью наборной матрицы. Имеются 4 бюретки для титрования реагентом 2 больших и 2 маленьких (5—50 мл), которые можно использовать для многократных титрований или обратных титрований. Предусмотрена возможность автоматической калибровки. Имеется магнитная мешалка. По окончании титрования система продувается потоком газа. [c.410]

Перенос вещества и тепла в движущихся жидкости или газе происходит двумя способами молекулярной диффузией и конвекцией — переносом вещества и тепла вместе с движущимся потоком. Гетерогенно-каталитический процесс всегда проводится в условиях интенсивного движения реакционной смеси при этом в основной части (ядре) потока молекулярная диффузия играет пренебрежимо малую роль, а благодаря конвекции достигается выравнивание состава и температуры смеси. Вблизи активной поверхности создается тонкий слой, внутри которого концентрация реагентов и температура меняются от их значений в ядре потока до приповерхностных значений, определяемых соотношением скоростей тепло- и массопереноса и химической реакции. Эта часть потока называется диффузионным пограничным слоем. [c.112]

В заключение кратко рассмотрим систему, в которой твердое вещество представляет собой компактный блок. С точки зрения переноса тепла и вещества нет никакой разницы между реакторами с неподвижным слоем и установками, в которых заполняющие их жидкость или газ перемешиваются. Реактор с несколькими компактными блоками твердого реагента, вокруг которых циркулирует газ, можно отнести как к реакторам с неподвижным слоем и газообразным потоком, так и к реакторам с проходным слоем. Для образца с хорошо известной геометрией и расположенного вдоль оси реактора можно получить некоторые сведения, необходимые для конструирования реакторов, при изучении гидродинамических и аэродинамических характеристик системы. Таким образом, в этом частном случае реакторы с проходным слоем могут быть использованы для проведения определенного рода исследований. [c.104]

Определение границы условий, при которых играет роль внешняя диффузия и теплопередача, О. Левеншпиль П1)едлагает провести следуюпцт образом [18]. На основании опытных данных измеряется степень превращения Хд реагента А в реакторе идеального вытеснения при различных линейных скоростях потока и неизменных объемной скорости и начальном составе исходных реагентов (газа). Линейную скорость газового потока при прочих равных условиях можно изменить, проводя серию опытов в реакторе с разной высотой слоя катализатора и соответственным изменением объемного потока реакционной массы, чтобы сохранить постоянным отношение V/F a . JPA.a)y где V - объем 1)еактора. Тогда при внешнедиффузионной области гетерогенного катализа определяющей является диффузия через пограничный диффузионный слой у внешней поверхности катализатора (уравнение 11.10), толщина которого, а следовательно, и диффузионное сопротивление зависят от линейной скорости газа. Если диффузионное сопротивление существенно, то степень превращения (Хд) меняется с изменением скорости газового потока. Величина Хд остается постоянной, когда скорость реакции не зависит от диффузионного сопротивления. Пределы условий, при которых становится заметным влияние переноса вещества и теплоты, соответствуют точке, при которой Хд начинает уменьшаться. [c.679]

Обе камеры реактора проточна. В одной из камер протекает реакционная смесь,во второй - инертный газ или же один из реагирупцих газов. В таком варианте было проведено исследование макрокинетики процесса окисления ацетилена на диафрагме, сформированной и спрессованной из порошка двуокиси марганца 2/. Одна из сторон диафрагмы, обращенная в камеру, через которую протекает реакционная смесь ацетилена с воздухом, моделирует поверхность зерна катализатора, противоположная сторона диафрагмы омывается с постоянной заданной скоростью потоком воздуха, которым выводятся продиффундировавшие реагенты и продукты реакции. В этом случае диафрагма моделирует зерно, в котором при отсутствии катализа поддерживается" определенный линейный градиент концентраций ацетилена от периферии зерна к центру. В этой модельной системе была количественно оценена роль процессов переноса вещества в реак-цм окисления ацетилена на двуокиси марганца. Б дальнейшем такой метэд применяли, главным образом, для определения эффективного ко эффициента диффузии. [c.170]

В сущности, если сопротивления стадий (1) и (2) малы по сравнению с сопротивлением стадии (3), то концентрация реагирующего газа как на внешней, так и на внутренней поверхности твердого тела равна концентрации в основном потоке газа. Так как реакционная способность твердого тела (стадия 3) обычно возрастает с температурой быстрее, чем стадии (1) и (2), то достигаются температуры, при которых сначала сопротивление стадии (2), а затем и сопротивление стадии (1) становятся значительными. Сопротивление стадии (2) при данной температуре определяется величиной пор и степенью их взаимосвязи внутри твердого тела и не может сильно меняться для данного типа углерода с увеличением скорости реакции область проникновения реакции в твердое тело заметно уменьшается. Сопротивление стадии (1) может быть легко уменьшено увеличением скорости газового потока, обдувающего поверхность твердого тела, которая в свою очередь уменьшает толщину пленки. Это получается не только в результате более высокой скорости переноса вещества через пленку, но и за счет увеличения концентрации реагента на поверхности благодаря у2меньшению вторичных реакций в пленке. [c.272]

Суть этого метода состоит в следующем. В системе газового хроматографа перед хроматографической колонкой устанавливают каталитический микрореактор с катализатором. Реагирующее вещество через определенные промежутки времени имиульсно, с помощью шприца вводят в реактор, а катализат потоком газа-иосителя переносится в хроматографическую колонку. Импульсным нехроматографическим режимом называют такой режим работы, когда при прохождении импульса реагентов через слой катализатора отсутствует эффект хроматографического разделения. [c.102]

По-видимому, почти всегда при выборе способа введения жидкости или газа в реактор можно отдавать предпочтение потоку. Это облегчает перенос вещества и теплообмен. Малая плотность реагента в случае газа может быть скомпенсирована благодаря применению большого объема. Кроме того, поток позволяет выводить продукты реакции. Для реакторов с подвижным слоем применение потока также очень полезно, хотя роль потока здесь менее значительна, чем для реакторов с неподвин ным слоем. В случае реакторов последнего типа подвижность частиц твердого вещества всегда можно частично скомпенсировать движением жидкости, а чаще всего эффективным перемешиванием последней. [c.108]

Используя установленные соотношения между эффективностью переноса вещества и различными гидродинамическими величинами, от которых зависит эффективность переноса [6], можно вывести формулы, на которых основывается расчет величин изменения концентраций. Эти формулы будут выведены для смеси двух ншдких или газообразных веществ А и В (реагент, продукт или инертное вещество). Поток считается положительным, если он направлен от стенок реактора к жидкости или газу. [c.144]

Перемещение реагентов к реакционной поверхности существенно зависит от скорости (ы) движения жидкости (газа) вдоль твердой поверхности Если ы=0, перенос к поверхности оЬуществляет-ся только за счет молекулярной диффузии. При ламинарном движении потока перенос реагентов к поверхности из глубины жидкости (по нормали к направлению движения жидкости) также осуществляется только молекулярной диффузией. Если величина и достаточно велика, то на направленное движение накладывается хаотическое движение отдельных небольших объемов жидкости, затухающее вблизи стенки канала. Такой режим движения называют турбулентным. Вблизи стенки На расстояниях б, меньших 10vжRe /и ( ж — кинетический коэффициент вязкости жидкости, ему сек Не — критерий Рейнольдса и — скорость потока, см/сек), движение жидкости, по-видимому, ламинарно [10]. На расстояниях от стенки, превышающих б, вещество переносится по нормали к потоку хаотическими пульсациями жидкости, а у стенкИ в слое толщиной б — молекулярной диффузией. [c.104]

Перенос исходных веществ из ядра газового или жидкого потока к слою катализатора и в пространстве между гранулами (при фиксированном слое) к внешней их поверхности (внешняя диффузия). Эти процессы протекают благодаря возникновению градиентов концентраций вследствие расходования реагентов на катализаторе. Для трехфазной системы газ—жидкость—твердый [c.291]