Критерии влияния внешней диффузии

В качестве критерия оценки преобладающего влияния внешней нли внутренней диффузии на массообмен при адсорбции может служить величина диффузионного критерия Био (см. стр. 306). Так, при В1 30 скорость внешнего массопереноса настолько велика, что скорость процесса в целом определяется скоростью диффузии внутри зерна адсорбента, а при В 0,1 общая скорость процесса лимитируется скоростью внешней диффузии в газовой (жидкой) фазе. [c.571]

Критерий влияния внешнедиффузионного торможения на кинетику реакции может быть получен при сопоставлении скорости диффузии с наблюдаемой скоростью реакции в исследуемой системе. В частности, уравнение (4.41) дает максимальную скорость диффузии к внешней поверхности зерна (скорость диффузии при максимальном градиенте концентрации). Тогда при [c.89]

Надежным критерием внешне-диффузионного торможения является влияние изменений линейной скорости. Однако этот эффект, как отмечают Чемберс и Будар [641 ], должен проявляться лишь при достаточно больших значениях критерия Рейнольдса, так как при Ке порядка 10 коэффициенты массопередачи слабо чувствительны к скорости потока, а при этом могут накладываться еще эффекты продольной и радиальной диффузии. Поэтому отсутствие влияния линейной скорости при Ке < 50 не может однозначно свидетельствовать об отсутствии влияния внешней диффузии. При достаточно больших Ке этот критерий вполне однозначен. При его использовании в безградиентной системе следует учитывать не самую скорость потока, а скорость его, возникающую в результате перемешивания, например скорость циркуляции, или анализировать влияния изменений интенсивности перемешивания. Этот критерий обычно применяется в жидкофазных реакциях. Однако отсутствие эффекта также не всегда доказывает кинетическую область в силу возможного зависания жидкости при плохо организованном перемешивании [676] либо, напротив, изменений скорости процесса за счет измельчения и других факторов [660]. [c.324]

При малых значениях критерия 1 е движение ламинарное, а при больших — турбулентное. Критическое значение Не, соответствующее изменению характера движения в трубах, равно 2300. При движении газа через пористую шихту критическое значение Ке значительно ниже. По данным Борескова [296], при окислении нафталина в промышленном контактном аппарате Ке = 200. Расчет влияния массопередачи на суммарную скорость этой реакции показал, что уменьшение скорости реакции вследствие влияния внешней диффузии невелико и составляет 2,5%- [c.174]

Отсутствие подобия объясняется тем, что невозможно сохранить одинаковое влияние физических факторов на скорость химического превращения в реакторах разного масштаба. Лишь в предельном случае, когда химическая реакция протекает с большей скоростью, чем процессы переноса и поэтому не влияет на суммарную скорость процесса (как, например, при абсорбции газов, быстро реагирующих с поглотителем, или в каталитических реакторах в области внешней диффузии), критерии химического подобия выпадают, и теория подобия становится применимой. [c.466]

Однако одностадийные модели являются приближенными даже в случае резкого различия характерных масштабов времени. Более того, имеются этапы динамики, когда вклад нелимитирующих стадий становится определяющим. В самом деле, критерии Я, А, I равны отношению потоков вещества только при условии равенства соответствующих градиентов концентраций для продольной диффузии — в жидкой фазе, для внутренней — в твердой фазе, для внешней — между фазами. Однако в ходе динамического опыта происходит изменение градиентов. Для краевой задачи с условиями (3.37) градиенты в жидкой и твердой фазах достигают максимального значения в начале процесса, поэтому влияние внешней и продольной диффузий может быть значительным, даже если они не являются лимитирующими стадиями. [c.151]

Количественным фактором, позволяющим определить задачу переноса влаги и теплоты, является критерий Био. При сравнительно больших значениях числа Био (В 20) условия массообмена в большей мере определяются свойствами материала (внутренняя задача), а влияние внешних факторов на процесс незначительно, что представляет серьезные трудности для интенсификации сушки. Такая задача характерна для материалов, имеющих ультрамикропо-ры, влага в которых перемещается в результате твердофазной диффузии (гранулированные полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.). [c.242]

Внешняя и внутренняя диффузии — последовательные стадии кинетики, и их влияние тем больше, чем больше диффузионное сопротивление. С другой стороны, влияние продольной диффузии тем сильнее, чем больше диффузионный поток. Следовательно, лимитирующей будет та кинетическая стадия, масштаб времени которой максимален. Отношение характерных масштабов времени является критерием, позволяющим выявить лимитирующую стадию. К этим критериям относятся следующяе [c.151]

Значение процессов переноса для кинетики процессов гетерогенного катализа было впервые определено Я. Б. Зельдовичем [44]. Г. К. Боресковым предложены простые критерии, позволяющие оценить влияние внешней и внутренней диффузии на протекание каталитических процессов, исходя из величины наблюдаемой скорости реакции, отнесенной к единице наружной поверхности пористого зерна катализатора. Был проведен количественный анализ влияния этих [c.121]

Рис. У1П-9. Влияние критерия Пекле, отнощения распределения и отнощения диффузионности на высоту единицы переноса или единицы реакции. Области, контролируемые / — осевой молекулярной диффузией. // —осевой дисперсией, /// —дисперсией в порах или частицах сорбента, IV — внешним переносом.

Зависимость для кг, выражающего внешний перенос и диффузию Б твердых частицах [рис. У1И-8 и уравнение (У1П-55а)], позволяет рассчитать для всех действующих сопротивлений, описанных выше, осевую молекулярную диффузию осевую вихревую дисперсию внешнюю массоотдачу и диффузию паро-газовой (жидкой) фазы в порах, диффузию в твердой фазе или сумму этих двух видов диффузии. Соотношение этих со-щ)отивлений и их влияние на безразмерные группы Мо,гс1э1Н или Мя4в/Ьк приведено на рис, У1П-9 как функция критерия Пекле для потока (Ре= а // ш5). [c.546]

Возвратимся к примеру с уравнениями (11.36) и (11.37). Если предположить, что система этих уравнений при заданных начальных и граничных условиях решена, то пользуясь этим решением путем модельных опытов можно определить критерий Ро. Этот критерий зависит от скорости потока и, а также параметров В и р. К тому же все эти величины взаимозависимы. Так, например, на скорость потока оказывает влияние вязкость среды, диаметр зерен сорбента и их форма, перепад давления. Квазидиффузионпый параметр В зависит также от многих факторов вязкости среды, диаметра и формы зерен сорбента, коэффициентов молекулярной диффузии. Кинетический параметр р связан со многими параметрами, определяющими внешнюю и внутреннюю диффузии. Теоретически установить эти зависимости путем решения рассмотренных выше сложных систем уравнений практически невозможно. Поэтому остается единственный путь — экспериментальное установление этих связей путем модельных опытов. Меняя условия опыта — го геометрические параметры (например, размер зерен, диаметр колонн и т. п.), скорости потока, концентрации и т. д.—и экспери- [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология