Реакция распределение концентраций

Рис. 5.12. Массовый баланс для погружного фильтра, в котором протекает гетерогенная реакция. Распределение концентрации биомассы на фильтре подчиняется реакции нулевого порядка.

Если диффузия сопровождается химической реакцией, распределение концентраций и температур в пространстве (поле концентраций) может быть описано уравнением теплопроводности с источниками (стоками). [c.75]

Рис. 1. Распределение концентрации в режиме быстрой реакции

Процессы химической абсорбции, рассмотренные в главах 2—4, имеют ту особенность, что распределение концентрации реагента в жидкой фазе не влияет на процесс диффузии — реакции абсорбирующегося компонента. В общем такое допущение неправомерно, хотя и приемлемо для большого ряда практических случаев. Представленный в разделе 1.5 случай абсорбции, сопровождающейся мгновенной реакцией, является наиболее важным примером процесса химической абсорбции, для которого распределение концентрации жидкого реагента влияет на общую скорость абсорбции. [c.58]

Если уравнение (5.2) справедливо для распределения концентрации, то перемещение фронтальной плоскости реакции выражается уравнением [c.60]

Рис. 9. Экспериментальные данные [4] о распределении концентраций в условиях режима. мгновенной реакции

Распределение концентрации, которое не явно предполагается в теории режима быстрой реакции, представлено на рис. 10. Такое [c.67]

Распределение концентрации,которое предполагается в теории режима мгновенной реакции, представлено на рис. 11. Здесь наблюдается полное снижение концентрации жидкого реагента в окрестности границы раздела, таким образом 6 = О от границы раздела вплоть до фронтальной плоскости реакции, располагающейся при X = X. [c.67]

Теперь рассмотрим процесс абсорбции, сопровождающийся мгновенной реакцией. Если величина Ьо не намного больше с , то толщина зоны жидкости, где распределение концентраций заметно [c.110]

Дифференциальное уравнение второго порядка (10.30) принципиально может быть проинтегрировано, давая осевое распределение концентраций (Сг) при условии подбора соответствующего выражения для г (с) (которое может включать температурную зависимость скорости реакции г, если реактор аксиально не изотермичен), а также при выполнении двух физически значащих граничных условий. Удивительно, что выбор граничных условий — далеко непростая задача.-Примем следующие условия [c.120]

Рис. 6.1. Распределение концентраций для общего случая необратимых химических реакций.

Рис. 6.2. Распределение концентраций для необратимых химических реакций в

Ю. В. Аксельрод и др.566 дали математическое описание кинетики противоточной абсорбции, осложненной необратимой реакцией, учитывающее распределение концентраций по высоте абсорбера, в частности в результате продольного перемешивания. Доп. пер. [c.220]

Так как диффузия в порах частицы катализатора протекает одновременно с химической реакцией, то распределение концентраций в поре зависит от относительной интенсивности диффузии и реакции. Отношение наблюдаемой скорости реакции к скорости реакции, имеющей место тогда, когда диффузия протекает очень быстро, будем называть степенью использования внутренней поверхности г . Согласно Тиле , степень использования т) зависит от параметра г ), получившего название модуля Тиле [c.102]

Неравновесные реакции (слабая неравновесность). Макроскопическая скорость реакции много меньше макроскопической скорости всех релаксационных процессов. Однако макроскопический коэффициент скорости (см. (2.57)) есть среднее из всех микроскопических коэффициентов скорости молекул, находящихся на разных уровнях, и может случиться так, что микроскопические скорости реакций для некоторых квантовых состояний окажутся больше микроскопических скоростей релаксации. В этом случае Макроскопическое уравнение для скорости реакции, содержащее концентрации, построить все же можно, однако оно не будет иметь обычной Аррениусовой формы (1.77). Объясняется это тем, что макроскопическая скорость определяется лишь скоростью активации, а поскольку вблизи порога активации имеет место обеднение высокоэнергетической части распределения, то средняя энергия активных молекул (т. е. молекул, имеющих запас энергии выше энергии активации Е > Ед и в принципе способных к реакции) меньше средней энергии активных молекул для случая равновесного распределения Е < Е . Это вызывает повышение эффективной энергии активации, причем величина повышения определяется механизмом активации (сильные столкновения либо многоступенчатая активация — дезактивация). [c.97]

Рассмотрим особенности кинетики мембранных систем вдали от равновесия, используя одномерную модель процесса [4). Реакционно-диффузионная мембрана представляет собой открытую систему с распределенными реакционными параметрами. На границах этой системы происходит обмен веществом с газовой смесью в напорном и дренажном каналах в каждой точке пространства внутри мембраны (0<годновременно химические реакции и диффузия реагентов. В реакциях участвуют компоненты разделяемой газовой смеси, вещества матрицы мембраны и промежуточные соединения. Поскольку на граничных поверхностях поддерживаются различные внешние условия, в мембране в любой момент существует распределение концентраций реагентов i(r, т), в общем случае неравновесное. Движущая сила химической реакции — химическое сродство Лг, являясь функцией состава, также оказывается распределенным параметром. [c.29]

Поскольку в мембранной системе переменные х и у характеризуют концентрации реагентов, а сами функции Рх(х, у) и Ру(х, у)—скорости реакции в точке мембраны, то состояние типа устойчивый узел соответствует бесколебательному режиму приближения системы к устойчивому стационарному распределению концентраций реагентов и постоянной скорости реакции. Состояния типа устойчивый фокус или устойчивый центр означают существование колебательного режима изменения концентраций и скоростей реакции в мембране, причем в первом случае происходит затухание колебаний и приближение к состоянию типа устойчивый узел, во втором-—колебательный механизм реакции сохраняется неограниченно долго за счет притока энергии и вещества извне. [c.33]

Мембраны в общем случае следует рассматривать как распределенные системы, кинетическая модель которых описывается дифференциальными уравнениями (1.26) или (1.27). В таких системах вдали от равновесия возмущения, являясь функцией времени и координаты, могут развиваться, конкурируя со стабилизирующими их диссипативными эффектами, обусловленными нелинейностью химических реакций. Анализ устойчивости подобных систем методом линеаризации достаточно сложен. В частности, для однородных в пространстве, но периодических во времени распределений концентраций в одномерной системе с одной переменной х получено следующее решение [4] для возмущения [c.37]

Рис. 7.6. Распределение концентрации реагента в сплошной фазе по высоте колонны в случае противотока для обратимой реакции первого порядка (Р, = = 0,9)

Рис. 7.7. Распределение концентрации продукта прямой реакции в дисперсной среде и степени конверсии по высоте колонны в случае противотока для обратимой реакции первого порядка

Формулы (8.106)—(8.111) описывают процесс и в случае бимолекулярной реакции, когда 2=0, с 2=0- Распределение концентрации г/2 в этом случае, как и при противотоке, описывается формулой (7.122). [c.158]

Воздействие химической реакции на равновесное распределение переходящего компонента между фазами учитывается при вычислении общей движущей силы массопередачи. Влиянием потока химической реакции на поток массы, как правило, пренебрегают. Таким образом, при определении коэффициентов массопередачи учет влияния химической реакции сводится к учету изменения потока массы из-за непосредственного изменения поля концентрации. Однако если скорость процесса массопередачи лимитируется сопротивлением транспортной фазы, то воздействие химической реакции на распределение концентрации переходящего компонента в реакционной фазе не может привести к изменению скорости массопередачи. Поэтому химическая реакция оказывает воздействие на скорость массопередачи только в том случае, когда скорость массопередачи лимитируется сопротивлением реакционной фазы. [c.227]

Атомы наносимого элемента после хемосорбции или химической реакции растворяются и диффундируют в глубь основного металла. Различают два вида диффузии атомную, при которой не образуются новые фазы, а максимальная концентрация внедряемого элемента ограничена его предельной растворимостью в твердом растворе при данной температуре и плавно понижается по мере удаления от поверхности в глубь металла (рис. 78, а), например Сг в Ре, и реактивную, при которой в поверхностном слое возникает одна или несколько новых фаз, отличных от твердого раствора, через которые и идет диффузия, а распределение концентрации внедряемого элемента характеризуется наличием скачков концентраций на границах фаз (рис. 78, б), например А1 или 81 в Ре. [c.119]

Пользуясь теорией двух пограничных пленок, распределение концентраций графически можно представить так, как изображено на рис, 1-36. Компонент В, концентрация которого равна диффундирует через пограничный слой фазы рафината, затем через часть пленки фазы экстракта толщиной к поверхности реакции на которой происхо- [c.69]

Рис. 1-36. Схема распределения концентраций при диффузии и гомогенной необратимой бесконечно быстрой реакции

Рис. 1-37. Схема распределения концентраций при диффузии и медленной гетерогенной реакции на поверхности контакта фаз

Рис. 1-38. Распределение концентраций в случае диффузии н гетерогенной реакции на поверхности контакта на прямоугольной диаграмме

Основные уравнения. Чтобы понять основные закономерности диффузионного торможения каталитических реакций, начнем с простейшего случая — необратимой изотермической реакции первого порядка [17, 18]. Пусть эта реакция протекает на частице катализатора, имеющей форму пластины толщиной 21, торцы которой открыты для подачи реагента, а боковые грани запечатаны . Если такое зерно однородно, то концентрация реагирующего вещества С будет изменяться только в одном направлении — вдоль оси X, перпендикулярной к торцам пластины. В согласии со сказанным в разделе 1П.1,,будем рассматривать пористый катализатор как гомогенную среду, а перенос вещества в порах характеризовать эффективным коэффициентом диффузии D. Тогда стационарное распределение концентрации реагента по толщине пористой пластины будет описываться одномерным диффузионным уравнением [c.106]

Изотермическая реакция. Исследуем теперь условия протекания реакции (III.41) в пористом зерне катализатора. Если скорость химической "реакции в единице объема пористой частицы равна г(С, Т), то распределение концентрации Q любого вещества внутри частицы произвольной формы определяется решением системы дифференциальных уравнений [c.121]

Рассмотрим в качестве примера две параллельные реакции Аз. 2А( Ад, протекающие во внутридиффузионном режиме. Распределение концентрации С вещества А1 внутри зерна определяется из уравнения [c.144]

Реакция первого порядка. Для реакции первого порядка, протекающей на утомляющемся катализаторе в изотермических условиях (или для реакции, скорость которой не зависит от температуры), можно дать точное математическое описание, не использующее предположения о локализации процесса в тонком слое. Найдем распределение концентрации исходного вещества и активности катализатора в реакторе в любой момент времени, используя методы, развитые в теории хроматографического процесса [22]. [c.295]

Так как рассматриваемые гетерофазные реакции локализованы в некоторой перемещающейся области реакционного пространства — гранулы сополимера, то в последней возникают градиенты концентраций (и температур), что обусловливает появление потоков диффундирующего вещества (и тепла). Количественная характеристика этих процессов существенна, так как для брутто-процесса именно диффузионный транспорт исходных веществ определяет распределение концентраций компонентов в реакционной зоне. Эти обстоятельства находят подтверждение в многочисленных работах но изучению кинетики и механизма реакций сульфирования и фосфорилирования 17—12]. [c.334]

Анализ уравнения (VIII-197) дает возможность установить распределение концентрации компонента А в пленке толщиной Z , а также количество этого компонента, которое проходит пленку, не вступая в химическую реакцию. Рассчитано, что для быстрой химической реакции, например, когда bz = 5, до 98,4% компонента А реагируют в пленке (за 100% принято количество А, перешедшее из газовой фазы). В другом предельном случае, когда реакция очень медленная, например для Й2с = 0,2, только 1,4% массы компонента А участвует в реакции, а остальное количество диффундирует в глубь жидкой фазы непрореагировав. [c.257]

Действие добавок, возвращающих реакцию к мопомоле-кулярной, с помощью схемы Линдемана объясняется тем, что молекулы добавленного вещества, сталкиваясь с возбужденными молекулами реагирующего вещества, дезактивируют последние, возвращая их в исходное нереакционноспособное состояние, а сталкиваясь с невозбужденными молекулами, они их, наоборот, активируют. Интересно, что молекулы добавляем мых газов увеличивают скорость мономолекулярной реакции до величины, характерной для высокого давления, но не дают возможности превысить эту величину. Следовательно, роль их неспецифична и заключается лишь в поддержании равновесной, по максвелл-больцмановскому распределению, концентрации активных молекул реагирующего вещества. Доля участия молекулы в переносе энергии при мономолекулярном распаде зависит от ее химической природы и в общем возрастает с ростом молекулярного веса и числа атомов в молекуле. Ниже приведена относительная эффективность (т]эф.) дей [c.166]

Подставив выражения для химического сродства Аг, скорости реакции Vrr и перекрестного коэффициента г в уравнение диссипативной функции (7.77) и интегрируя ifo по объему мембраны (см. 7.45), можно получить уравнение для расчета и анализа потерь эксергии в процессе селективного проницания через реакционно-диффузионную мембрану. Необходимое значение степени сопряжения массопереноса и химического превращения находят по уравнению (1.18) на основе опытных значений коэффициента ускорения Фь Предполагается также, что известно распределение концентраций всех компонентов разделяемой газовой смеои и веществ матрицы мембраны, участвующих в реакциях, как решение системы нелинейных дифференциальных уравнений (1.26). Энергетическая эффективность процесса при 7 = Гер оценивает эксергетический к. п.д., вычисляемый по уравнению (7.71). [c.255]

Рассмотрим вначале феноменологическую кинетику реакции во йпутридиффузионной области. Если скорость химической реакции в единице объема пористой частицы равна р (с, Т), то распределение концентрации с любого г-го вещества со стехиометрическим коэффициентом V внутри частицы произвольной формы определяется решением системы дифференциальных уравнений [c.57]

Рис. 8.7. Распределение концентрации 2 по высоте аппарата в случав реакции первого порядка по непереходящему компоненту

Рис. 8.9. Распределение концентрации /2/1/02 по высоте аппарата в случае реакции первого порядка по непереходящему компоненту.

Рис. 12.1. Распределение концентраций реагентов в процессе массопередата, осложненной химической реакцией

Связные диаграммы химических реакций в псевдоэнергетических переменных. Часто при топологическом моделировании ФХС с сопряженными физико-химическими явлениями возникает необходимость получить результат не в виде распределения химических потенциалов во времени и пространстве, а в виде распределения концентраций компонентов. При этом возможны два подхода к решению задачи. [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология