Диффузи внутренняя и внешняя

Несмотря на то что стадии диффузии к внешней и внутренней поверхности зерна имеют одну и ту же физическую природу, их математическое описание различно. Соответственно различно и их влияние на наблюдаемые закономерности процесса в целом [3.43]. [c.73]

Скорость внутреннего массопереноса зависит от скоростей диффузии в порах сорбента, на его внутренней поверхности, в самой твердой фазе (для ионообменных смол), а иногда и от скорости химического взаимодействия с сорбентом. Коэффициент диффузии в порах Лп меньше соответствующего коэффициента диффузии во внешней среде его можно определить из уравнения [251 [c.65]

Целесообразно эффективный коэффициент диффузии, характеризующий внешнюю и внутреннюю диффузионную массопередачу, связать с частным коэффициентом Генри. По (3, с. 27], имея в виду, [c.26]

Выше все процессы диффузионного извлечения рассматривались при постоянных значениях коэффициента внутренней диффузии, интенсивности внешней массоотдачи, размеров частиц и расходов взаимодействующих фаз. В реальных условиях работы экстракционной аппаратуры некоторые из этих параметров вслед-ст вие технологических причин или конструктивных особенностей аппарата могут изменяться либо по длине зоны взаимодействия (непрерывные процессы прямо- и противотока), либо во времени (периодическое экстрагирование). [c.127]

Механизм обезвоживания влажного пищевого сырья условно делится на два этапа при сушке происходит испарение воды в окружающую среду с поверхности пограничного слоя материала (внешний тепломассообмен) и внутри продукта влага перемещается путем диффузии (внутренний тепломассообмен). [c.792]

Работа катализатора предполагает следующие стадии 1) поступление сырья к внешней поверхности катализатора (внешняя диффузия) 2) диффузия (внутренняя) молекул сырья в поры катализатора 3) хемосорбция молекул сырья на активных центрах катализатора 4) химические реакции на катализаторе 5) десорбция продуктов реакции и непрореагировавшего сырья с поверхности 6) диффузия их из пор и удаление. [c.69]

В зависимости от путей миграции атомов, ионов, молекул различают объемную диффузию (в глубине решетки), диффузию вдоль граней кристаллов (по внутренним поверхностям тела) и поверхностную диффузию (по внешней поверхности). При перемещении вещества в порошкообразной зернистой массе различают также внешнюю (между поверхностями зерен) и внутреннюю (в зернах) диффузию. В зависимости от направления диффузионных потоков и условий процесса различают диффузию в одном измерении, в частности, униполярную (в одном направлении), равнодоступную (в равной мере со всех сторон), в глубь тела и встречную (одновременное распространение различных компонентов в двух противоположных направлениях) и т. п. [c.300]

Анализируя систему уравнений диффузии для внешней и внутренней сред и граничные условия, он заключает, что граничное условие типа (7.48) можно применять для реакции первого порядка, т. е. если уравнения будут линейными. В таком случае величина к в уравне- [c.122]

Из формулы (7. 86) ясно, что удельная скорость реакции для таких мелких частиц должна возрастать с увеличением размера частицы. Но это будет иметь место только до известного предела. При дальнейшем увеличении радиуса частицы режим реакции будет определяться диффузией, как внешней, так и внутренней. Реакция будет сосредоточиваться на внешней поверхности, эффективная глубина проникновения реакцин уже пе будет равна радиусу частицы и в пределе [c.128]

При температурах больше 860° С наблюдалась зависимость удельной скорости реакцин, отнесенной к единице поверхности шара, от его диаметра, что явно указывало также на наличие внутридиффузионного торможения. На основании опытов построена зависимость удельной скорости реакцин от концентрацни пара в смеси азота с паром, которая оказалась линейной. Тем ве енее, в силу того, что опыты проводились в условиях, не свободных от влияния диффузии как внешней, так и внутренней, нельзя делать вывод о нервом порядке реакции. [c.220]

Различают два вида диффузии диффузию к внешней поверхности зерен катализатора (внешняя диффузия) и диффузию в порах (внутренняя диффузия). [c.66]

В зависимости от характера и режима диффузии различают внешне-диффузионную и внутренне-диффузионную области, а также внешнюю, внутреннюю и внешне-кинетическую переходные области, которые охарактеризованы дальше. Протекание реакции в той или иной области определяется характеристиками реакционной смеси, катализатора и всей реакционной системы в целом. [c.389]

Если скорость химического превращения больше скорости диффузии к внешней поверхности зерна, то скорость всего процесса будет определяться скоростью диффузии. Внутренняя поверхность зерна здесь вообще не будет использоваться, так как скорость диффузии сырья в капиллярах пор намного меньше, чем у внешней поверхности зерна, и молекулы сырья будут претерпевать химическое превращение прежде, чем успеют проникнуть в капилляр. В таких случаях говорят, что процесс идет во внешней диффузионной области. Он подчиняется тем же закономерностям, что процесс диффузии [8]. [c.67]

Если скорость химического превращения больше скорости диффузии к внешней поверхности зерна, то скорость всего процесса определяется скоростью диффузии. Внутренняя поверхность зерна здесь вообще не используется, так как скорость диффузии сырья в капиллярах пор намного меньше, чем у внешней поверхности зерна, и молекулы сырья претерпевают химическое превращение прежде, чем успеют проникнуть в капилляр. В таких случаях [c.72]

В простейшем идеализированном случае приведенные выражения для ы и безразмерные критерии дают общее представление об особенностях процессов массообмена. Однако для учета подлинной сложности явлений, происходящих при каталитических реакциях, совершающихся в газовых пО токах внутри зернистой пористой шихты, требуется дальнейшая дифференциация явлений. В частности, существует не один, а по меньшей мере два диффузионных режима — один внешнедиффузионный, при котором существенную роль играет диффузия к внешней поверхности твердого тела (зерна), и второй — внутренний диффузионный, при котором внешняя диффузия протекает быстро, но реакция происходит в основном внутри узких и длинных пор. В них скорость диффузии значительно меньше, а механизм может быть существенно иным (кнудсеновская диффузия и поверхностное ползание). В этом режиме при разных температурах неодинаково полно используется глубина пор, что может приводить к очень своеобразной температурной зависимости скорости наблюдаемой каталитической реакции. Наблюдаемая энергия активации при этом равняется набл = а иот-Это впервые показали Зельдович [101] и Тили [102], получившие для одного предельного случая а = 0,5. Существуют условия, при которых это а имеет иные значения и наблюдаемые Е могут, в зависимости от степени участия активных центров, расположенных в глубине пор, принимать все значения от Е до аЕ Е. [c.64]

Таким образом, удалось показать, что лимитирует процесс внутренней диффузии. Вклад внешней диффузии во всех случаях оказывался малым. [c.179]

Оствальд позднее выразил серьезные сомнения по поводу значения своей прежней теории пересыщения. Он подчеркнул возможность не только ритмического осаждения, но в противоположность результатам Лизеганга также и ритмического растворения. Вольфганг Оствальд был склонен приписывать. явлениям пересыщения и адсорбции при образовании ритмических структур коллоидов только вторичную роль. Двухсторонняя, т. е. направленная внутрь и наружу, волна реагирующего электролита (в первоначальных опытах Лизеганга волна нитрата калия) интерферирует с соответствующими волнам и диффузии внутреннего электролита, т. е. хромата калия и внешнего электролита — нитрата серебра. Этот процесс осаждения остается неполным, образование осадка оря промежуточных концентрациях — прерывистым. При избытке реагировавшего электролита происходит новое растворение, напр.имер при образовании комплексных или двойных солей. Таким образом, предварительная добавка электролита сильно действует на ширину ритмических колец и на расстояние [c.302]

Благодаря различной устойчивости комплексных ионов радиоактивных элементов, образованных ионами металлов с различными аддендами, могут быть найдены условия для их разделения. Скорость ионного обмена определяется диффузионными процессами и поэтому значительно увеличивается с уменьшением зерен ионита. Диффузионные процессы могут быть разбиты на две стадии внешнюю и внутреннюю диффузии. При внешней происходит диффузия вещества к зерну сорбента через окружающую зерно смолы пленку. [c.170]

Вычисления в данном случае довольно громоздки. Однако отмечается общее достаточно простое правило оптимальная температура Тот снижается в тем большей степени, чем меньше степень превращения х. Например, по данным Г. К. Борескова, для окисления 502 на ванадиевом катализаторе, если процесс идет с внутри-диффузионным торможением, то при л = 0,9 снижение Гопт составит 10 град, а при х = 0,5 оно равно уже 55 град. Таким образом, в случае существенного влияния диффузии (внутренней и внешней) сглаживается разница в величине Топт в зависимости от конверсии, т. е. по длине слоя катализатора, о чем было сказано выше. [c.109]

Первым этапом макрокинетического анализа сложной системы должна быть классификация диффузионных и других стадий, ранжировка их по характерным временам (например по характерным длинам диффузии), выделение внешней и внутренней задач. Пусть требуется провести анализ системы хлорирования оксидов металлов газообразным хлором в присутствии углеродсодержащего восстановителя в расплаве солей. Процессы такого типа исполь зуются, в частности, для извлечения металлов из руд. [c.304]

Исходя из приведенных выше экспериментальных данных, можно предположить, что в исследованном интервале скоростей основными размывающими факторами для пропана являются вихревая диффузия и внешняя массопередача для метана значительное влияние может оказывать внутренняя массопередача. Чтобы оценить член внутренней массопередачи, необходимо опытные данные обрабатывать методом наименьших квадратов по формуле для ВЭТТ [c.23]

Для выявления влияния диффузии (внутренней и внешней) на суммарную скорость процесса реактивации была проведена следующая серия опытов. [c.135]

Для выявления влияния внутренней диффузии на скорость процесса проведен опыт с углями разного зернения (рис. 4-4). Таким образом, исходя из результатов экспериментальных данных, можно сделать вывод о том, что, диффузия (как внешняя, так и внутренняя) не лимитирует процесс, а определяющей стадией процесса реактивации углеродных адсорбентов, проводимой в токе азоте (при скорости продувки от ОЛ до 3 л/мин и температуре 100—500 °С), является собственно акт возгонки серы. [c.136]

Итак, процесс сорбции на зерне сорбента складывается из трех моментов внешней диффузии, внутренней диффузии и собственно сорбции. [c.58]

Решение позволяет на основании опытных данных рассчитать константу скорости на поверхности, адсорбционную постоянную, Генри и эффективный коэффициент диффузии, а также оценить тормозящее влияние внешней диффузии, внутренней диффузии и адсорбции. [c.57]

Форма хроматографического пика на выходе нз слоя пористых частиц. может зависеть от следующих процессов продольной дисперсии, диффузии >к внешней поверхности частиц, внутренней диффузии, кинетической и равновесной характеристик процессов адсорбции. Цель настоящей работы показать, что для расчета констант скорости и равновесия этих процессов могут быть использованы моменты хроматографических пиков. В частности, можно выбрать такие [c.116]

Как правило, шов с уплотнением должен быть выполнен таким образом, чтобы внутренняя сторона его была защищена от диффузии, а внешняя сторона была снабжена [c.124]

В фитофизиологии сложилось определенное понимание стационарного состояния и его роли в устойчивости организма и клетки. Растительные системы являются открытыми. Сети и цепи реакций в клетке поддерживаются в стационарном состоянии благодаря балансу превращений и переносу веществ между внутренней и внешней средами. Число стационарных состояний считается неограниченным и зависит от внутренних свойств системы (концентрации компонентов, скорости реакций, константы диффузии) и внешних условий (температура, осмотическое давление и др.). Изменение условий стационарного состояния ведет к перераспределению кинетических и диффузионных характеристик клетки и установлению нового состояния. Переход между стационарными состояниями может быть плавным, например, экспоненциальным, или происходить через максимум или минимум (кривые с "избыточным отклонением" или "ложным стартом"). [c.83]

Нриближениое уравнение скорости сорбции, определяемой внутренней диффузией и внешним массообменом / В. И. Пазарок, Н. И. Галич, В. С. Гутыря / /Укр. хим. /курн.— 34, № 6. - С. 638—639. [c.369]

Расчеты процесса на зерне, произведенные с учетом химической (ошетики по уравнению (7,10), внутренней и внешней диффузии, показали, что лимитирупцей стадией является внутренняя диффузия. Влияние внешней диффузии на коэф ициент эффективности не превышает 5 и может не приниматься во внимание. Например, при концентрации в потоке 5,5%, = 380°С, 1 . = 3000 ч и = 8 мм коэффициент эффективности р равен 0,118. Без учета внешней диффузии он составил бы 0,124. Из зависимости от размеров зерна катализатора (рис.58), видно, что даже при диаметре зерна 2 мм процесс. та-митируется диффузией в зерне. [c.206]

Следует подчеркнуть, что кокс, отлагающийся при дегидрировании углеводородов, блокирует часть поверхности катализатора, вызывая диффузионное торможение основной реакции. Распределение кокса по глубине поры зерна катализатора и на наружной его поверхности определяется областью протекания реакции дегидрирования. Во внутрикинетической области следует ожидать равномерного распределения кокса внутри всей поры гранулы при переходе из внутренней области диффузии во внешнюю высе-дание кокса локализуется на поверхности гранулы. Размещение кокса на грануле также зависит от диаметра пор узкие поры быстро забиваются, исключаются из работы, а кокс покрывает всю наружную часть гранулы в широких порах кокс может отлагаться на большую глубину и реакция переходит из внутрикинетиче-ского режима во внешнекинетический. [c.95]

Диффузия при реакциях в твердом состоянии. Диффузионные процессы, протекающие в твердых телах, отличаются большим разнообразием. Различают самодиффузию и гетеродиффузию в зависимости от того, происходит ли в кристаллической решетке перемещение элементов (атомов) этой же решетки или чужеродных атомов либо ионов. В зависимости от направления перемещения элементов различают объемную диффузию, диффузию вдоль граней или дефектов кристаллов (по внутренним поверхностям кристалла) и поверхностную диффузию (по внешней поверхности). Поверхностная диффузия обычно происходит легче, чем объемная диффузия и диффузия вдоль граней кристаллов. [c.161]

Выражение (7.44) можно рассматривать как граничное условие на границе раздела двух фаз — газовой и твердой. В обеих средах происходит распространение газов посредством диффузии, причем внутри тела оно должно рассматр11ваться совместно с реакцией, протекающей в объеме. Следовательно, для определения величины суммарной скорости реакции пришлось бы решать совместно систему двух дифференциальных уравнений диффузии — во внешней и внутренней среде, с учетом указанного граничного условия. Для упрощения этой задачи можно учесть реакцию в порах и па поверхности тела одной общей эффективной константой скорости реакции к, причем Ч=кс,,. [c.122]

Соотношение [28] может быть использовано и для решения вопроса о значении внутренней структуры катализаторов для протекания быстрых контактных процессов в условиях преобладающего влияния внешней диффузии (т)с 0.1). Согласно уравнению [28], в этом случае Л/ц ЮО. Изменение скорости в 10 раз будет происходить на глубине 0.023 средней длины капилляра. По сравнению с диаметром капилляра — это большая величина, и работающая внутренняя поверхность и в этом случае значительно превосходит внешнюю поверхность зерен катализатора. Так, например, при окислении аммиака на окиснокобальтовом катализаторе работающая внутренняя поверхность в 500 раз превосходит внешнюю поверхность зерен. Внутренняя структура зерен катализатора имеет, следовательно, существенное значение и для быстрых реакций. В условиях, когда проте кание этих реакций регулируется внешней диффузией, внутренняя структура не влияет на скорость, но определяет те граничные значения скоростей газового потока и температуры, при которых возможно протекание процесса во внешней диффузионной области. Этим объясняется увеличение допустимой нагрузки на платинородиевые сетки в процессе окисления аммиака после разрыхления внешней поверхности. [c.418]

Так как эффективные коэффициенты продольной диффузии, вызываемой внешней и внутренней массонередачей, имеют одинаковую зависимость от скорости, относительная роль этих эффектов не зависит от скорости, а определяется величинами параметров опыта. Из уравнений (VII. 12) и (VII. 7) получим [c.117]

Представим, что газовый поток состоит из двигающегося ядра, в котором происходит полное перемешивание, и неподвижной диффузионной пленки толщиной б, через которую происходит диффузия к внешней поверхности зерен твердого материала. Если удельная поверхность твердого Материала составляет см /г и более, то для разумных размеров зерен их внешней поверхностью по сравнению с внутренней можно пренебречь. В соответствии с этим можно считать, что реакция протекает внутри зерен твердого материала (на внутренней поверхности). Тогда процесс будет состоять из следующих макростадий диффузия газообразного реагента из ядра потока к внешней поверхности зерна, диффузия в порах и химическая реакция. При наличии газообразных продуктов реакции эти стадии будут воспроизводиться в обратном направлении. Несмотря на то что стадии диффузии к внешней и внутренней поверхности зерна имеют одну и ту же физическую природу, их математическое описание, как будет видно из дальнейшего, различно. [c.75]

В последнее время был изучен перенос вещества от газа к адсорбенту, находящемуся в кипящем слое [18]. В качестве адсорбента использовался активированный древесный уголь. Кипящий слой создавался азотом с добавкой наров четыреххлористого углерода. Перенос четыреххлористого углерода из потока азота к активированному углю включал пе только ступень диффузии через пленку азота, но и диффузию от внешней поверхности угля внутрь пористой структуры частицы с последующей адсорбцией на внутренней иоверхности. Было найдено, что суммарный коэффициент переноса вещества уменьшается с увеличением относительного насыщения угля четыреххлористым углеродом. На первой стадии адсорбции, когда концентрация четыреххлористого углерода в угле невелика, наиболее медленной ступенью, определяющей скорость процесса, является диффузия через газовую пленку. С увеличением концентрации четыреххлористого углерода на внутренней поверхности угля ступенью, определяющей скорость процесса, становится диффузия внутрь частицы. Адсорбция протекает сравнительно быстро, и скорость ее не лимитирует суммарную скорость переноса вещества. [c.53]

Рассмотрим образование скрытого изображения при комнатной температуре во время экспонирования с весьма низкой освещенностью, когда скорость поглощения лучистой энергии такова, что каждый акт поглощения приводит к образованию электрона и дырки, захвату этих зарядов и движению иона серебра, нейтрализующему результирующий объемный заряд и восстанавливающему ловушки в их исходное состояние. В таких условиях можно принять, что электрон с наибольшей вероятностью захватывается на центре светочувствительности, расположенном либо на поверхности, либо внутри кристалла, и что, хотя дырка может быть захвачена тем же центром, она может также быть захвачена в другом месте. Две возможные причины низкой эффективности образования скрытого изображения заключаются в диффузии атомов серебра и брома после их образования. Диффузия атомов серебра была однозначно доказана в серии опытов Хеджеса и автора. Полоски серебра с поверхностной плотностью 10 атомов на 1 напылялись на поверхности кристаллов бромида серебра, которые затем хранились в вакууме различное время. Было найдено, что серебро диффундировало от мест его напыления по внешней поверхности кристалла, а также вдоль внутренних границ субструктуры. Это было показано путем фотографического проявления поверхности кристалла до и после обработки растворами хромовой кислоты и затем цианида калия. Осадок напыленного серебра стабилизируется и диффузия серебра по внешней поверхности сильно затрудняется в результате покрытия поверхности кристалла тонкой пленкой желатины. Однако и в этом случае наблюдается слабая диффузия от внешней поверхности к соседним внутренним границам субструктуры. Существуют два возможных механизма такой диффузии атомов [c.61]

Диффузионные процессы перемещения структурных элементов в твердых телах отличаются большим разнообразием. Различают самодиффузию — перемещение в кристаллической решетке ее же элементов и гетеродиффузию — перемещение чужеродных ионов, атомов или молекул. В зависимости от направленности процесса перемещения частиц различают объемную диффузию (в глубине решетки), поверхностную диффузию (по внешней поверхности зерен) и диффузию вдоль граней и дефектов кристаллов (по внутренним поверхностям тела). [c.255]

В тех случаях, когда скорости гетерогенных химических реакций, проводимых на твердых катализаторах, лимитируются диффузией реагируюищх веществ к зоне реакции, часто оказывается целесообразным применять тонко измельченные катализаторы для ускорения внутренней диффузии и создавать интенсивное перемешивание в зоне реакции с целью увеличения скорости внешней диффузии. Для систем жидкость — жидкость скорость реакции может лимитироваться диффузией молекул из объема к поверхности раздела фаз и через пограничный слой. Для интенсификации процесса в системах жидкость — жидкость увеличивают поверхность фазового контакта реагирующих веществ путем увеличения их степени дисперсности и интенсивного перемешивания. [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология