Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Кинетическая п диффузионная области гетерогенной химической реакции

    Кинетическая и диффузионная области гетерогенной химической реакции [c.81]

    Влияние диффузионного сопротивления. При изучении гетерогенных химических реакций (установление механизма реакций, определение оптимальных температурных режимов их проведения и т. д.) важно создать в лабораторной установке такие условия, при которых исключалось бы или сводилось к минимуму диффузионное сопротивление, т. е. реакция протекала бы в кинетической области. При этом очень важно уметь оценить, насколько полно исключено влияние диффузионного сопротивления и, следовательно, насколько точны экспериментальные данные по определению скорости реакпии. [c.393]


    Скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ и наличия или отсутствия катализаторов — ускорителей реакции. В связи с этим реакции подразделяются на каталитические и некаталитические. Наконец, реакции могут идти как только с участием валентно-насыщенных молекул или ионов — так называемые неценные реакции, — так и с участием свободных радикалов или атомов. В последнем случае реакции идут по цепному механизму и относятся к классу цепных реакций. В зависимости от условий протекания реакции механизм кинетических процессов меняется. Поэтому для различных условий течения реакции характерны специфически отличные кинетические законы. Это приводит к необходимости разделения кинетики на разделы кинетика некаталитических и каталитических реакций. Каждая из этих глав может быть в свою очередь разделена на кинетику нецепных реакций и кинетику цепных-реакций. Нецепные и цепные реакции могут быть как гомогенными, так и гетерогенными. Кинетика гомогенных реакций объединяет кинетику газовых реакций и кинетику реакций в растворах. Специфика гетерогенных реакций зависит как от фазового состояния системы, так и от того, в какой области (кинетической, диффузионной или переходной) протекает реакция. [c.6]

    Стадии гетерогенной химической реакции. Диффузионная и кинетическая области процесса. Каждый гетерогенный процесс характеризуется присущим ему механизмом течения и определенным числом стадий, посредством которых осуществляется переход системы из начального состояния в конечное. Во многих случаях гетерогенные реакции протекают через ряд последовательных стадий  [c.203]

    Окисление кокса представляет собой гетерогенную химическую реакцию, в которой участвуют газообразный кислород, твердый углерод и обедненные водородом высокомолекулярные углеводороды, расположенные на поверхности внутренних пор и на внешней поверхности частиц катализатора. Скорость реакции окисления кокса зависит от условий регенерации температуры, удельного расхода воздуха, количества отложенного кокса, концентрации кислорода в газовом потоке, скорости его подвода к зоне горения, отвода продуктов сгорания в реакционный объем, поровой структуры катализатора, содержания металлов на поверхности катализатора и др. В зависимости от условий окисление кокса может протекать в следующих трех основных областях в кинетической области, во внутренней диффузионной области, во внешней диффузионной области. [c.39]


    На основе указанных различий в энергиях активации можно определить, в какой из областей — диффузионной или кинетической — протекает гетерогенная химическая реакция. Для этого нужно измерить скорость реакции при разных температурах ж определить из этих данных энергию активации. Порядок этой величины (5—10 шал/моль иди 20 тал моль) дает ответ на вопрос, в какой из областей протекает гетерогенная химическая реакция. [c.89]

    В этой области перенапряжений зависимость между /о и г) линейна и не зависит от коэффициента переноса. Достаточно надежная оценка плотности тока обмена по этому уравнению возможна, если последняя, по крайней мере, на порядок ниже предельной диффузионной плотности тока. Далее для анализа поляризационных кривых необходимо установить природу предельней плотности тока. На вращающемся дисковом электроде значение предельной диффузионной плотности тока прямо пропорционально корню квадратному из частоты вращения диска. Для кинетических предельных токов (определяемых замедленностью стадии гомогенной или гетерогенной химической реакции) значение предельной плотности тока не зависит от перемешивания. Поправка в уравнениях электрохимической кинетики на предельную плотность тока не зависит от его природы, так как возникновение перенапряжения диффузии и химической реакции связано с изменением концентрации. [c.405]

    Гетерогенная химическая реакция протекает лишь тогда, когда непрерывно происходит молекулярная или конвективная диффузия реагирующих веществ к поверхности, на которой идет данная реакция, и непрерывная обратная диффузия продуктов реакции. Поскольку скорость реакции в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии реакции, постольку о каталитической реакции, скорость которой определяется скоростью диффузии, говорят, что процесс лежит в диффузионной области. Такие реакции чаще всего математически описываются уравнением реакций первого порядка, так как скорость диффузии пропорциональна концентрации. О реакциях, скорость которых значительно меньше, чем скорость диффузии, говорят, что процесс лежит в кинетической области. Они описываются уравнением кинетики той реакции, которая протекает на поверхности катализатора. [c.128]

    Скорость разложения определяется скоростями трех процессов скоростью химической реакции или фазового превращения, скоростью отвода газообразных продуктов и скоростью десорбции с внешней поверхности. Скорость процесса в целом всегда определяется его наиболее медленной стадией. При невысоких давлениях десорбция происходит гораздо быстрее, чем два первых процесса, т. е. скорость процесса будет определяться скоростью, химической реакции (фазового перехода) и скоростью диффузии газообразных продуктов внутри материала в том случае, если лимитирующей стадией процесса является диффузия, то говорят, что сам процесс разложения протекает в диффузионной области. Чаще всего он описывается уравнением реакции первого порядка, так как скорость диффузии прямо пропорциональна концентрации вещества в объеме. В диффузионной области кинетика процесса не имеет ничего общего с истинной кинетикой гетерогенных химических реакций если же скорость химических реакций значительно меньше скорости диффузии, то скорость процесса в целом будет определяться скоростью собственно химической реакции. В этом случае процесс разложения протекает в кинетической области и описывается уравнением химической кинетики той реакции, которая протекает на поверхности. Поскольку при понижении [c.37]

    Массоперенос при наличии химических реакций. При протекании гетерогенной химической реакции в зависимости от соотношения между сопротивлением массопереносу внутри самой жидкой (газовой) фазы (диффузионным сопротивлением) и поверхностным (химическим) сопротивлением, обусловленным конечностью скорости протекания самого химического превращения, говорят о диффузионной, кинетической и переходной областях протекания процесса. Поверхностное сопротивление определяется как отношение концентрации у поверхности к скорости реакции. Для реакции первого порядка поверхностное сопротивление — величина, обратная константе скорости гетерогенной химической реакции. [c.353]

    Как правило, плазменные порошки подвергаются дальнейшей переработке с использованием различных твердофазных процессов (спекание, твердофазные химические синтезы и др.). Непосредственное исследование этих процессов и прежде всего кинетических закономерностей их протекания позволяет получать наиболее полную информацию об активности, физико-химических и потребительских свойствах плазменных порошков. Разработка нового метода получения порошков, в том числе и плазмохимического, как правило, связана с решением задач получения порошков с заданными свойствами для повышения качества материалов, селективности или интенсификации гетерогенных химических процессов. Для этого целесообразно изучать кинетику протекания конкретного процесса. Лишь в отдельных случаях, когда это трудно или невозможно осуществить, пользуются модельной системой вместо реального процесса. При исследовании кинетики гетерогенной химической реакции процессы диффузионного торможения исключают и создают условия, при которых лимитирующей стадией является кинетика нроцесса. После того как установлено, что процесс протекает в кинетической области, сравнивают скорости процессов исследуемых и контрольных образцов. [c.203]


    Как мы уже знаем, гомогенные процессы характеризуются взаимодействием веществ в одной фазе. В гетерогенных реакциях, наряду с химическими превращениями, имеются стадии переноса веществ. Их влияние на процесс в целом зависит от условий его протекания. Если наиболее медленной стадией является химическая реакция, то говорят, что процесс протекает в кинетической области, если же, наоборот, звеном, тормозящим процесс в целом, служит перенос веществ, то говорят о диффузионной области. Что является лимитирующей стадией — взаимодействие или транспорт вещества,— можно установить по температурной зависимости скорости реакции в первом случае она гораздо чувствительнее к температуре, чем во втором. [c.103]

    Механизм гетерогенных процессов сложнее гомогенных, так как взаимодействию реагентов, находящихся в разных фазах,, предшествует их доставка к поверхности раздела фаз и массообмен между фазами. Гетерогенный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных физико-химических явлений и химических реакций. Для количественной характеристики сложного технологического процесса в ряде случаев допустимо расчленение era на отдельные стадии и анализ каждой из них. Такой анализ позволяет, например, установить, в какой области— диффузионной или кинетической — идет процесс, и при расчете пренебречь той стадией, которая оказывает малое влияние, если только скорости диффузии и химических реакций не соизмеримы. [c.153]

    Если разность химических потенциалов всех реагентов на поверхности раздела и в глубине фаз стремится к нулю, т. е. подвод реагентов к поверхности раздела совершается с большой скоростью, то наиболее медленной стадией является межфазная реакция. Говорят, что реакция идет в кинетической области или —при кинетическом режиме. Если эта разность достигает максимально возможного значения хотя бы по одному из компонентов, то стационарный процесс протекает в диффузионной области и самой медленной его стадией является массопередача. Поэтому часто многие химически несходные процессы протекают по одинаковым диффузионным законам. В остальных случаях говорят о течении гетерогенного процесса в смешанной области, когда две или более стадии ограничивают его общую скорость. [c.277]

    Представьте график зависимости скорости диффузии и скорости химической реакции от температуры для гетерогенной реакции и укажите, в каком интервале температур реакция протекает в диффузионной области, а в каком —в кинетической. Каков порядок величины энергии активации в диффузионной области и каков — в кинетической  [c.83]

    Первая реакция протекает в кинетической, вторая — в диффузионной области, так как температурный коэффициент скорости химической реакции всегда в 2—3 раза больше соответствующего коэффициента скорости диффузии. 1.4. Согласно представлениям Баландина, лимитирующими при гетерогенном каталитическом взаимодействии могут быть или адсорбция исходных веществ на поверхности катализатора, или десорбция с этой иоверхности продуктов реакции сам же процесс химического взаимодействия не является замедленным. [c.114]

    В зависимости от того, в одной или нескольких фазах находятся компоненты, реакции, различают кинетику гомогенных реакций и кинетику гетерогенных реакций. В гетерогенных системах процесс в целом состоит по меньшей мере из двух последовательных стадий диффузии реагирующих веществ к поверхности раздела фаз и химической реакции на поверхности. Разница между скоростями каждой стадии может быть очень большой. В этом случае скорость процесса в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии, которая называется лимитирующей, или определяющей стадией. Если скорость процесса определяется химическим взаимодействием веществ на поверхности, то говорят, что реакция протекает в кинетической области. Если же определяющая стадия — подвод реагирующего вещества в зону реакции за счет диффузии, то считается, что реакция протекает в диффузионной области. Скорости реакции и диффузии могут быть соизмеримы. Тогда скорость всего процесса представляет собой сложную функцию кинетических и диффузионных явлений, и процесс протекает в переходной области. [c.228]

    Зависимость логарифма константы скорости гетерогенной реакции от обратной температуры приведена на рис. 128. При низких температурах, т. е. в кинетической области, общая константа скорости определяется константой скорости химической реакции. Эта зависимость дается прямой линией, по наклону которой можно определить энергию активации реакции. При высоких температурах таким же способом определяется энергия активации диффузионного процесса. [c.264]

    Линейный обрыв происходит также на стенках реакционного сосуда. Для того чтобы радикал рекомбинировал или просто адсорбировался на стенке, он должен сначала продиффундировать к стенке из объема. Таким образом, мы сталкиваемся здесь с гетерогенными реакциями, которые были рассмотрены в гл. ТХ. В зависимости от соотнощения скоростей диффузии и химической реакции на стенке реакция проходит либо в диффузионной, либо в кинетической областях (по наиболее медленной стадии). Следовательно, и обрыв может происходить в той или другой области. [c.314]

    В главе II изложены основы математического описания и моделирования применительно к задачам масштабирования и автоматизации химических процессов и обосновывается возможность получения кинетических данных в ограниченной (локальной) области изменения параметров. В общем случае в качестве уравнений локальной кинетики рекомендуется использовать известные уравнения химической кинетики, введя в них зависимость от факторов, функционально связанных с текущей концентрацией реагирующих веществ. Если при этом под терминами константа скорости и порядок реакции понимать некоторые их формальные значения,.то эти уравнения можно распространить (см. ниже) в локальной области на гомогенные и гетерогенные реакции, протекающие в кинетической и диффузионной областях. Вместе с тем, па основании анализа ряда промышленных химических процессов и основных закономерностей химической кинетики, обращается внимание на то, что известное многообразие кинетических зависимостей и уравнений, отражающих скорость различных по характеру процессов, с достаточной для практических целей точностью можно в большинстве случаев представить уравнением, выражающим образование конечных продуктов реакций, протекающих как бы параллельно. [c.9]

    Для гетерогенных реакций необходимо учитывать, в какой области протекает процесс диффузионной, кинетической или смешанной. Ранее был приведен метод оценки точности исключения диффузионного сопротивления при получении информации о кинетике гетерогенных химических процессов на лабораторных установках (см. стр. 393). Этот прием должен учитываться при масштабировании гетерогенных реакторов. Изменяя гидродинамические условия, процесс в некоторых случаях можно перевести в желаемую область течения. [c.424]

    Гетерогенные процессы, сопровождаемые химической реакцией, могут быть трех типов 1) когда реакция протекает на поверхности раздела фаз, этот тип характерен для процессов с участием твердой фазы Т — Ж Т—Г Г — Ж — Т и др. 2) когда реакции протекают в объеме одной из фаз после переноса в нее вещества из другой такие процессы наиболее распространены и могут идти с участием любых фаз в системах Г — Ж, Ж — Ж (несмешивающиеся), Т — Ж, Г — Ж—Т и др. 3) когда реакция происходит на поверхности вновь образующейся фазы этот тип возможен для процессов взаимодействия твердых фаз. Если гетерогенный процесс идет в кинетической области, то для первых двух указанных типов справедливы законы кинетики гомогенных процессов. При этом скорость процесса лимитируется скоростью химических реакций, описывается кинетическими уравнениями реакций, порядок которых зависит от числа и природы реагентов. Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений температурных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемещивания) на скорость процесса. [c.153]

    Известно, что рост кристаллов складывается из нескольких последовательных стадий и в самом общем виде может быть представлен растворением, переносом растворенного вещества и присоединением частиц к растущему кристаллу. Процесс растворения обычно характеризуют теми же стадиями, но протекающими в обратном по отношению к росту направлении. Поэтому некоторые кинетические характеристики, в частности перенос вещества, являются общими как для роста, так и для растворения. Суммарная скорость любого гетерогенного процесса определяется скоростями отдельных стадий реакции. Однако, если скорость на одном из этапов процесса меньше, чем скорости на других, то при реакциях, идущих в несколько последовательных стадий, фактическая скорость процесса будет определяться скоростью наиболее медленной. В том случае, когда медленной стадией процесса является подача или отвод реагентов от места реакции, это означает, что процесс идет в диффузионной области или по диффузионной кинетике. Если медленной стадией является стадия химического или физического превраш,ения, то скорость реакции определяется кинетикой присоединения частиц. Если обе стадии сравнимы между собой, то соответствующие реакции относят к гетерогенным реакциям смешанного типа. [c.338]

    Те же идеи и методы, которые были применены в теории теплового воспламенения для гомогенных реакций, мы применим теперь к вопросу о тепловом режиме гетерогенных экзотермических реакций. Отличие от гомогенных реакций заключается в том, что в этом случае скорость реакции не может уже возрастать неограниченно, вплоть до самых высоких температур. Скорость гетерогенного химического процесса определяется как истинной скоростью химической реакции на поверхности, так и скоростью подвода реагирующих веществ к этой поверхности молекулярной или конвективной диффузией. При низких температурах, пока скорость реакции мала по сравнению со скоростью диффузии (кинетическая область), суммарная скорость процесса определяется истинной кинетикой на поверхности и экспоненциально возрастает с температурой, согласно закону Аррениуса. Но это возрастание может продолжаться лишь до тех пор, пока скорость реакции не сделается сравнимой со скоростью диффузии. В дальнейшем процесс перейдет в диффузионную область, где скорость его всецело определяется скоростью диффузии и лишь весьма слабо возрастает с температурой. При такой зависимости скорости выделения тепла от температуры и при определенных условиях теплоотвода возможны три стационарных тепловых режима, из которых средний оказывается неустойчивым, верхний отвечает протеканию реакции в диффузионной, а нижний — в кинетической области. Воспламенение поверхности представляет собой скачкообразный переход от нижнего к верхнему стационарному тепловому режиму. Обратный переход от верхнего теплового режима к нижнему происходит также скачком при критическом условии потухания, не совпадающем с условием воспламенения. [c.391]

    Равновесие и кинетика гетерогенных процессов, зависят от множества факторов в соответствии с этим количественная характеристика этих процессов является сложной. Поскольку гетерогенный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных физико-химических явлений и химических реакций, то, с точки зрения химической технологии, нельзя рассматривать эти явления, взятые в отдельности. Однако с целью количественной интерпретации сложного технологического процесса допустимо расчленение его на отдельные стадии и анализ каждой из них. Такой анализ дает возможность установить, в какой области — диффузионной или кинетической — идет процесс, т. е. массообмен между фазами или химические реакции лимитируют общую скорость процесса. Далее при расчете допустимо пренебречь той стадией процесса, которая оказывает малое влияние, если только скорости диффузии и химических превращений не соизмеримы. [c.124]

    Скорость сгорания распыленного жидкого топлива в двигателе зависит не только от химической реакции окисления, но и от чисто физических процессов, к которым в первую очередь относятся испарение и диффузия. Франк-Каменецкий [2] считает, что при гетерогенном процессе горения жидкого распыленного топлива всегда могут быть выделены две предельные области кинетическая и диффузионная. Области же высоких температур, где скорость химической реакции чрезвычайно велика, суммарная скорость гетерогенной реакции будет определяться только скоростью диффузии паров топлива и кислорода воздуха. Диффузия осложняется конвекционными потоками, вызванными разностью температур в различных участках камеры сгорания и вихревыми движениями воздуха. [c.301]

    Скорость химической реакции 1 р много меньше скорости диффузионного переноса фтора д к поверхности частицы, р <С Wд, следовательно процесс находится в кинетической области гетерогенного реагирования  [c.457]

    Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется скоростями отдельных стадий. Однако, если скорость одной из стадий много меньше, чем скорости других, то скорость процесса определяется скоростью наиболее медленной стадии. Если скорость химической реакции меньше, чем скорость диффузии, то говорят, что процесс лежит в кинетической области. Скорость процесса в этом случав описывается уравнением скорости реакции, протекающей на границе раздела фаз, которая находится из основного постулата химической кинетики (4.4). Наоборот, если скорость диффузии меньше скорости химической реакции, то процесс протекает в диффузионной области. Когда скорости диффузии и химической реакции близки, процесс лежит в переходной (смешанной) области. [c.79]

    Химическая реакция между раствором и каким-либо компонентом породы протекает на границе фаз (порода — раствор) и является гетерогенным процессом. Если скорость подвода вещества диффузией из объема раствора к породе больше скорости реакции, то скорость процесса взаимодействия раствора с породой равна скорости химической реакции. Процесс формирования геохимического ореола протекает в этом случае в кинетической области. Наоборот, если подвод вещества происходит медленнее самой реакции, то процесс протекает в диффузионной области (см. гл. IV). [c.164]

    Гетерогенная каталитическая реакция, осуществляемая в присутствии твердых пористых катализаторов, состоит из следующих стадий внешней диффузии реагирующих молекул из объема к частице катализатора, внутренней диффузии через норы к новерхности катализатора, адсорбции молекул поверхностью, химической реакции между адсорбированными молекулами, десорбции образующихся продуктов реакции и их диффузии в обратном направлении. Скорость всего ироцесса в целом зависит от наиболее медленной стадии, которая и является определяющей. Если определяющей стадией является сам акт химического взаимодействия между реагирующими молекулами, а процесс отвода и подвода компонентов практически ие влияет на ее скорость, то такая реакция протекает в кинетической области. Если определяющей стадией яиляется скорость подвода реагирующих веществ, то в этом случае реакция протекает в диффузионной области. Если скорости как самой реакции, так и процессов диффузии соизмеримы, то и этом случае скорость всего ироцесса является функцией кинетических и диффузионных явлений Рис. 22. 1. Занисимость коп- ц процесс протекает в переходной об-стапты скорости реакции от ттяр-гг, тсмператури. [c.596]

    Из уравнения (VIII.15.3) вытекает, что гетерогенные химические процессы в диффузионной области всегда протекают по первому порядку независимо от истинных кинетических закономерностей реакции. Следовательно, экспериментально определяемая константа скорости реакции первого порядка будет равна  [c.278]

    Гетерогенный процесс более сложный и состоит из нескольких стадий 1) подвод реагирующих веществ за счет диффузии к поверхности катализатора 2) адсорбция реагирующих молекул на поверхности катализатора 3) реакция на поверхности катализатора 4) десорбция продуктов реакции с освобождением поверхности катализатора 5) диффузия продуктов реакции в объем. В зависимости от условий проведения процесса й его особенносте й наиболее медленной может быть любая из стадий. Поэтому скорость каталитического проп,есса определяется скоростью наиболее медленной стадии. Если скорость реакции на поверхности катализатора больше скорости диффузии, то скорость процесса в целом будет определяться скоростью диффузии. В этом случае говорят, что процесс лежит в диффузионной области. Если скорость химической реакции значительно меньше, чем скорость диффузии, то скорость процесса в целом будет определяться скоростью химической реакции. В этом случае говорят, что процесс лежит в кинетической области. Если скорость диффузии и скорость химической реакции, рассмотренные независимо друг от друга, соизмеримы, то в этом случае говорят о процессе в переходной области. [c.36]

    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]

    Применительно к гетерогенному катализу задача по диффузионной кинетике впервые была поставлена и решена в 1939 г. Я.Б.Зельдовичем [121] и независимо от него Тиле [122]. Ими показано, что скорость суммарной гетерогенной реакции есть функция скоро> тей двух процессов - химической реакции и диффузии - и лимитируется ее наиболее медленной стадией. Если скорость химической реакции несопоставимо велика, то процесс реагирования определяется более медленной его физической стадией - диффузией реагентов (диффузионная область) и напротив, если она мала, то скорость суммарного процесса всецело определяется истинной кинетикой химической реакции на поверхности и не зависит от условий диффузии (чисто кинетическая область). Чисто кинетическая и диффузионная области - это предельные области реагирования. Между ними существует промежуточная область, в которой скорости химических реакций и процессов диффузии сравнимы. З.Ф.Чуханов подразделяет ее еще на три промежуточные области первая переходная, кинетическая и вторая переходная области. По мнению исследователей [16, 8Э], деление гетерогенных процессов на пять областей удобнее деления на три области, так как оно позволяет более четко определить практические условия интенсификации гетерогенных реакций и однозначно установить условия соответствующих экспериментальных исследований. [c.12]

    Скорость гетерогенных процессов характеризуется фактическим выходом продукта или коэффициентом скорости процесса в кинетическом уравнении. Фактический выход продукта зависит от множества факторов, как химических, влияющих на скорость реакций, так и физических и гидродинамических, влияющих на скорость массопередачи. Химическими факторами являются константы скоростей реакций. К физическим и гидродинамическим относятся величина хмежфазной поверхности, коэффициент диффузии и другие физические свойства реагентов и продуктов реакции, геометрические параметры аппаратов, факторы, влияющие на турбулентность системы. Вид общего кинетического уравнения зависит от того, в какой области — кинетической, диффузионной или переходной — идет процесс, т. е. соотношения констант скоростей его диффузионных и химических стадий, а также от режима движения фаз. [c.152]

    С увеличением скорости обдува указанная неравномерность увеличивается и уменьшается суммарное количество отложенного по всему периметру пироуглерода. Эти явления могут не наблюдаться, если процесс образования пироуглерода будет чисто гетерогенным и не состоит из стадий I—IV, включаюших химические реакции в объеме. Рассмотрим два предельных режима гетерогенного реагирования кинетический и диффузионный. В кинетическом режиме отложение пироуглерода определялось бы только температурой поверхности и было бы равномерным по всему периметру сечения. В диффузионной области диффузионный поток должен быть максимальным в лобовой точке периметра сечения стержня. Это вытекает из опытов по теплообмену поперечно обтекаемого цилиндра (511 и простой аналогии [52] между теплопередачей и диффузией. В этом случае картина отложений пироуглерода была бы прямо противоположной максимум отложений был бы в лобовой точке. Поскольку известно [51 ], что с увеличением скорости потока коэффициент теплопередачи растет, должно было увеличиваться и количество отложенного на стержне пироуглерода, что также не соответствует опытным данным. [c.216]

    Принято различать кинетическую и диффузионную области протекания гетерогенно-каталитических п юцессов. В кинетической области скорость процесса определяется химической реакцией на поверхности катализатора. В диффузионной области скорость процесса определяется диффузией реагентов (внешнедиффузионная - диффузией реагентов из потока к внешней поверхности зерна катализатора, внутридиффузионная - диффузией реагентов от внешней поверхности зерна катализатора к внутренней его поверхности). [c.673]

    Ввиду того что предварительное смешение горючего и воздуха никогда не может быть идеальным, процесс горения практически может всегда протекать как микродиффузионный, если скорость микросмешения мала по сравнению с собственной скоростью химических реакций горения. Меняя условия, мы можем заставлять процесс протекать так, чтобы диффузионные или кинетические факторы играли в нем преобладающзгю роль, подобно тому как процесс гетерогенного горения может протекать в диффузионной или в кинетической области. Только для данных определенных условий можно указать, какая степень совершенства предварительного смешения требуется для того, чтобы по отношению к процессу горения смесь могла считаться однородной . [c.370]

    Как было показано Я- Б. Зельдовичем [84], Д. А. Франк-Каменецким [92] и др. [76, 85, 85а, 86, 87], гетерогенные каталитические реакции могут протекать в диффузионной, переходной и кинетической областях. В первой области скорость химического превращения во много раз выше скорости массопередачи и поэтому результирующий эффект, определяемый лимитирующей стадией, зависит только от условий диффузии. В кинетической области, наоборот, скорость диффузии значительно выше скорости химической реакции в адсорбированном слое и, как следствие, скорость массопередачи не оказывает уже заметного влияния на динамику превращения. В переходной области взаимозависимости весьма сложны, так как на процесс одновременно воздействуют собственно кинетические и диффузионные факторы. [c.51]

    Известно, что энергия активации диффузии мала (5—10 кпалЫолъ), она значительно меньше энергии активации химической реакции. Тогда в соответствии с уравнением (4.44) константа скорости гетерогенного процесса, протекающего в диффузионной области, растет с повышением температуры медленнее, чем константа скорости того же процесса в кинетической области. [c.88]

Смотреть страницы где упоминается термин Кинетическая п диффузионная области гетерогенной химической реакции: [c.319]    [c.260]    [c.260]    [c.375]   
Смотреть главы в:

Гетерогенные процессы геохимической миграции  -> Кинетическая п диффузионная области гетерогенной химической реакции



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Гетерогенная химическая реакция

Диффузионная область химической

Диффузионная область химической реакции

Диффузионно-кинетическая область

Кинетическая область реакции

Кинетическая область химической реакци

Область диффузионная

Область кинетическая

Область химической реакции

Реакции гетерогенные

Реакции кинетическая

Реакции область диффузионная

Стадии гетерогенной химической реакции. Диффузионная и кинетическая области процесса

Химический ая гетерогенное



© 2024 chem21.info Реклама на сайте