Газовые пленки

При реакции, в которой кроме новой твердой фазы появляется газообразный продукт, необходимо учитывать диффузию этого продукта через слой прореагировавшего зерна и ламинарную газовую пленку, окружающую зерно. [c.263]

Если предположить, что сопротивление диффузии через пленку продукта и сопротивление химической реакции незначительны по сравнению с сопротивлением диффузии в ламинарной газовой пленке, то последнее будет оказывать решающее влияние на скорость превращения. [c.263]

Если сопротивление в газовой пленке, окружающей зерно, и сопротивление химической реакции на границе раздела твердых фаз исходное вещество — продукт значительно меньше сопротивления диффузии через пленку продукта, то скорость превращения [c.264]

Зависимости, выведенные выше для трех предельных случаев, соответствуют таким условиям проведения процесса, когда одно из выделенных сопротивлений лимитирует скорость превращения. Однако по мере возрастания степени превращения исходного вещества в зерне соотношение этих сопротивлений изменяется. Сопротивление газовой пленки остается постоянным, но сопротивления химической реакции и диффузии через пленку продукта возрастают с уменьшением поверхности непрореагировавшей части зерна. В связи с этим, например, в некотором диапазоне изменений ад одна из зависимостей (УП1-227) или (У1П-232) верно описывает ход процесса, но в ином диапазоне ад будет справедлива другая из этих зависимостей. Чтобы учесть три указанных сопротивления превращению во всем диапазоне изменение ад, необходимо было бы решить следующую систему уравнений для установившегося режима [c.267]

Когда пленка продукта реакции плотная и число пор в ней невелико, сопротивление переносу газообразного реагента на этом этапе значительно выше сопротивления диффузии в ламинарной пленке около зерна. В таких случаях сопротивление газовой пленки можно не учитывать. Необходимо также указать, что сопротивление диффузии через пленку продукта и сопротивление химической реакции не зависят от скорости основного потока газа. [c.268]

Во время реакции размер зерен и, следовательно, скорость их свободного падения уменьшаются. В этом случае понизится также скорость зерен относительно газа, что приведет к изменению сопротивления l/kg газовой пленки. Можно, конечно, определить связь между временем реакции и величиной зерна, однако в зависимости от используемой корреляции типа (VIП-239) получаются различные частные уравнения. Тем не менее, характер изменения сопротивления газовой пленки установить можно. С уменьшением размера зерен сопротивление газовой пленки падает. С понижением скорости газового потока оно возрастает. Преобладающее влияние на l/kg оказывает размер зерен. [c.269]

При установившемся режиме контактного процесса скорости всех последовательных этапов одинаковы. Если сопротивление диффузии реагентов и продуктов в ламинарной газовой пленке, окружающей зерно катализатора, значительно выше сопротивлений других этапов, то контактный процесс проходит во внешнедиффузионной области. [c.283]

Для разведенных растворов среднее логарифмической разности концентраций близко к единице. Преимущественное влияние сопротивления газовой или жидкостной пленки определяется в зависимости от растворимости газа и жидкости. Если газ хорошо растворим в жидкости, то основное сопротивление сосредоточено в газовой пленке, если плохо растворим, то в жидкой пленке. [c.238]

При абсорбции СО2 из воздуха растворами КОН и ЫаОН сопротивление газовой пленки незначительно . Скорость абсорбции описывается уравнением [c.188]

На рис. У1-7 представлен предполагаемый механизм данного процесса. Компонент А газовой смеси диффундирует через газовую пленку, поступает в жидкостную пленку и здесь реагирует с компонентом В раствора. Рассмотрим дифференциальный объем жидкостной пленки с единичным поперечным сечением и толщиной X. Применим к этому объему закон сохранения вещества. Скорость диффузии подчиняется закону Фика. Таким образом [c.189]

Пренебрегая сопротивлением газовой пленки, можно записать [c.196]

Здесь растворенный в жидкости реагент В достигает поверхности, диффундируя через жидкую пленку, одновременно (в химически эквивалентных количествах) с газообразным А, диффундирующим через газовую пленку. Из уравнения (У,174) следует [c.149]

Отсюда определяем функцию тока внутри газовой пленки фi = что эквивалентно выражению (У,43). [c.209]

Рассматривая совместно уравнения диффузии для газовых и жидкостных систем и материального баланса, можно получить математическое описание массопередачи в многокомпонентных двухфазных системах. При этом следует учитывать состояние поверхности раздела фаз, определяемое гидродинамическими условиями взаимодействия потоков и их физическими свойствами. Если предположить, что на поверхности раздела фаз существуют ламинарные пленки, а в ядре потоков — развитый турбулентный режим, то основное сопротивление массопередаче будут оказывать диффузионные сопротивления жидкой и газовой пленок, находящихся на границе раздела фаз. В пределах каждой из этих пленок для описания диффузионного переноса вещества могут быть использованы уравнения (П1, 87), (П1, 94), определяющие диффузионный транспорт компонентов для каждой из фаз. [c.215]

На границе раздела двух фаз (газ—жидкость, пар — жидкость, жидкость — жидкость) со стороны каждой фазы возникают пограничные пленки (газовая пленка, жидкостная пленка и т. п.), создающие основное сопротивление при переходе вещества из одной фазы в другую. [c.236]

Так как поверхность фазового контакта в промышленных аппаратах непосредственно не поддается измерению, то в уравнения массопередачи вводят объемные коэффициенты для газовой пленки к,а, для жидкостной пленки к., ,а, а вместо равновесных концентраций в качестве предельных берут концентрации у границы раздела (индексы г)- [c.237]

Числа единиц переноса для газовой пленки N,. и для жидкостной пленки Л/ж выражаются через уравнения [c.237]

Для дистилляции, если т мало (близкокипящие смеси), определяющим является сопротивление в паровой пленке. Сопротивление в газовой пленке становится определяющим в следующих случаях 1) аб- [c.238]

При обработке газа низкого давления для увеличения эффективности процесса теплопередачи рекомендуется применять ребристые трубки. Теплообменники, изготовленные с применением таких трубок, легче и дешевле. Во многих случаях используются геликоидальные змеевики, наваренные на ребристую поверхность, с небольшими расстояниями между витками. Обычно коэффициент теплопередачи от газовой пленки для такой поверхности находится в пределах 7,32—19,53 ккал/(м2.ч-°С). Особое внимание при эксплуатации этих теплообменников нужно уделить хорошему распределению потока поперек трубчатого змеевика и контролю температуры на кончиках ребер. [c.166]

При очень малой скорости газа (менее 50 м ч газа на 1 м поглотителя) в слое поглотителя могут образоваться каналы возможно также ухудшение массообмена из-за образования экрана из газовой пленки на поверхности поглотителя, который преграждает доступ неочищенного газа к этой поверхности. [c.282]

Рис. ХП-5. График изменения концентрации исходного вещества в ходе реакции, лимитируемой сопротивлением газовой пленки и протекающей согласно модели частицы с невзаимодействующим ядром по схеме А (г) -)- ЬВ (тв.) продукты

Диффузия реагента А из потока газа через газовую пленку, окружающую частицу, к поверхности твердого вещества. [c.339]

Влияние времени контакта. На рис. ХП-9 и ХП-10 графически представлены характеристики реакционной способности частицы постоянного размера в тех случаях, когда стадиями, определяющими скорость процесса, являются химическая реакция, диффузия через газовую пленку и диффузия через слой золы . Результаты кинетических опытов для различных периодов процесса, сопоставленные с приведенными теоретическими кривыми, позволяют быстро найти, какая стадия является лимитирующей для данного процесса. К сожалению, разница между тормозящим влиянием химической реакции и диффузии через слой золы мала. Поэтому при наличии разброса экспериментальных данных указанные эффекты относительно трудно разделить. [c.342]

Расчет сопротивления пленки газа. Величину сопротивления газовой пленки можно определить при помощи безразмерных уравне-, ний, аналогичных уравнению (XII,22). Таким образом, если экспериментально найденная скорость процесса совпадает с рассчитанной скоростью массопередачи, то процесс лимитируется сопротивлением пленки газа. [c.343]

Когда все величины, входящие в уравнение (ХП1,6), известны, его можно непосредственно применять для расчета процессов, параметры которых совпадают с характеристиками, показанными на рис. ХПЫ, а—ХП1, е. Если теперь концентрация одного из компонентов, например В, будет повышаться, то зона реакции начнет перемещаться в газовую пленку. Однако, когда вещество В нерастворимо в газе, зона реакции остановится на поверхности раздела фаз. [c.374]

В соответствии с уравнением (ХП1,2) получаем, что зона реакции будет сдвигаться в сторону раздела фаз и там останется. При достижении указанной зоной поверхности раздела фаз сопротивление газовой пленки становится определяющим для процесса в целом и поэтому увеличение концентрации компонента В не приводит к возрастанию скорости процесса. Тогда уравнение (ХП1,6) упрощается [c.374]

В других случаях можно учесть влияние пленки, если условия течения определены достаточно хорошо. К сожалению, данные, необходимые для определений скорости процесса, которые были описаны, обычно отсутствуют. Можно определить порядок величины сопротивления пленки при неподвижном адсорбенте, пользуясь соотношениями, аналогичными тем, которые даны Гафни и Дрью [111. Пример расчета влияния пленки дан Дрейслером и Вильгельмом [7]. Эти авторы иашли, что образование газовой пленки при течении газовой смеси через систему пористых шариков увеличивает вычисленную величину коэффициента внутренней диффузии примерно на одну треть. [c.152]

При постепенном увеличении Й исходные (почти сферические) газовые пузыри сначала деформируются в эллипсоиды с возрастанием отношения длин осей, причем их деформация пропорциональна напряжению сдвига При высоких напряжениях сдвига пузыри в жидкости исчезают, прилипая к вращающемуся цилиндру в виде тонкой газовой пленки. Аналогичные исследования, проведенные с искусственно генерируемыми пузырями в нсевдо- [c.238]

Диффузия газа через пограничную пленку как лимитирующая стадия процесса. Профиль концентраций вещества вблизи поверхностного слоя частицы с учетом сопротивления пограничной газовой пленки изображеннарис.ХП-5. График показывает, что на поверхности частицы реагент отсутствует и, следовательно, концентрационная движущая сила г г г [c.334]

Диффузия через газовую пленку как лимитирующая стадия процесса. Сопротивление пленки газа на поверхности частицы зависит от относительной скорости газового потока и частицы, свойств газа и размера частицы. Взаимосвязь этих величин выявляется только экспериментально и дается в виде полуэмпирического безразмерного уравнения, которое выражает их соотношение только применительно к определенным условиям контактирования газа с твердой фазой (неподвижный слой зернистого материала, псевдоожиженный слой и свободное паден-ие частиц). Например, при свободном падении твердых частиц Фросслинг получил уравнение для передачи массы (в мол. долях) от вещества, находящегося в газовом потоке, к веществу частицы [c.340]

По мере взаимодёйствия с газом частицы постоянного размера изменяется относительная значимость сопротивления процессу со стороны газовой пленки и слоя золы . Это объясняется тем, что сопротивление пленки при неизменности размера частицы остается практически постоянным, а сопротивление слоя золы увеличивается с уменьшением размера непрореагировавшего ядра частицы, причем роль последнего фактора постепенно возрастает. Таким образом, принимая во внимание указанное перераспределение величин сопротивления в ходе реакции, относительное влияние их можно исследовать только при одновременном рассмотрении всех процессов, протекающих на поверхности и внутри частицы. [c.341]

Поскольку в течение реакции слой золы не образуется, наблюдаемая кинетикаотрал<ает процесс взаимодействия газа с твердыми частицами, размеры которых постепенно уменьшаются. При этом факторами, оказывающими сопротивление процессу, можно считать химическую реакцию на поверхности частицы и диффузию через газовую пленку. [c.344]

При экстраполировании результатов за пределы экспериментально найденных значений необходимо четко представлять себе, что при других значениях переменных соотношение влияния различных тормозящих факторов на протекание процесса может измениться. Например, для частиц, образующих твердую необлетающую корку золы , повышение температуры и в меньшей степени увеличение их размеров приводит к тому, что диффузионное сопротивление становится фактором, лимитирующим скорость процесса, поскольку критическая температура перехода в диффузионную область является функцией размеров частиц, пористости материала и кинетики химической реакции. Для процессов, при которых на поверхности частицы не образуется слой золы , повышение температуры также сопровождается возрастанием относительного влияния сопротивления газовой пленки. [c.346]

Решение. Поскольку во время реакции на поверхности частицы образуется твердая, пленка, сопротивлением газовой пленки можно пренебречь. Если лимитиру- [c.354]

В отдельных случаях, когда компонент В является жидкостью, нерастворимой не только в газе, но и в инертной Жидкости (составляющей наряду с указанным компонентом жидкую часть систецы), пленка на стороне жидкой фазы отсутствует и скорость процесса полностью определяется сопротивлением газовой пленки. Тогда, естественно, может быть использовано уравнение (ХП1,8). [c.375]

Если даже при процессе чистой абсорбции сопротивление ему определяется жидкостной пленкой, то это еще не значит, что сопротивление пленки играет существенную роль и в процессе абсорбции, сопровождающемся химической реакцией. Фактически из рассмотренного примера видно, что газовая пленка также влияет на скорость процесса, поскольку вследствие химической реакции сопротивление жидкостной пленки значительно снизилтзсь. Ря Сд -ОАбО [c.391]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология