Реакционная поверхность равнодоступность

Диффузионный поток на вращающийся диск. Уравнение конвективной диффузии имеет наиболее простую форму для задачи о массопереносе к поверхности вращающегося с постоянной скоростью круглого диска, когда на его поверхности протекает гетерогенная химическая реакция. Важной особенностью вращающегося диска как поверхности реакции является то, что толщина гидродинамического пограничного слоя при ламинарном течении, а вместе с ней и толщина диффузионного пограничного слоя постоянны по всей поверхности диска, за исключением его краев. Это означает, что условия переноса вещества в любой точке поверхности диска одинаковы. Такие реакционные поверхности называют равнодоступными в диффузионном отношении [4]. Указанные особенности обусловливают использование вращающихся дисков, в частности, для изучения закономерностей химической кинетики [8]. [c.362]

II. Необратимая реакция произвольного поряд-к а. Скорости природных реакций в общем случае подчиняются сложным кинетическим закономерностям. Любой элементарный объем породы не является равнодоступным для реакционного взаимодействия с раствором. Поэтому при анализе динамики процесса необходимо вводить понятие о поверхности раздела фаз и рассматривать ее изменение в ходе гетерогенной реакции (путем введения особого граничного условия, показывающего характер взаимодействия жидкой и твердой фаз на реакционной поверхности). Вследствие недостатка количественных данных о кинетике природных реакций сначала необходимо исследовать зависимость динамики массообмена от кинетических закономерностей процесса на простейщем примере необратимых реакций произвольного порядка, в котором допускается применение аппарата формальной кинетики к метасоматическим реакциям. Рещение задачи находится путем использования уравнения (4.13) материального баланса растворенного вещества и уравнения скорости необратимой реакции в предположении, что последняя следует у-порядку по растворенному веществу [c.61]

Первый недостаток заключается в том, что пока еще трудно увязать кинетические характеристики процессов растворения, полученные с помощью метода вращающегося диска, со скоростями растворения исследуемых фаз при выщелачивании в условиях, близких к промышленным. Причиной этого является несопоставимость гидродинамических, геометрических и физико-химических характеристик реакционной поверхности вращающегося диска и витающей дисперсной частицы. Гидродинамика диска математически проста, а гидродинамика частицы руды, увлекаемой потоком жидкости, — очень сложна. Поверхность вращающегося диска является равнодоступной в диффузионном отношении, а различные точки на поверхности растворяемой руды в этом смысле неэквивалентны. Геометрическая величина поверхности диска мало изменяется в ходе опыта, в то время как суммарная поверхность растворяемого рудного материала изменяется от максимальной величины до нуля (выщелачивание обычно проводится до полного извлечения ценного компонента в раствор). Истинные величины поверхности диска и растворяемой дисперсной фазы трудно измерить, но еще труднее сравнить их влияние на протекание реакций в кинетическом режиме. [c.14]

Полученные результаты указывают на необходимость применения методики вращающегося диска и в тех случаях, когда важна не столько возможность гидродинамического расчета, сколько равнодоступность реакционной поверхности во время растворения, позволяющая выявить тонкие детали механизма гетерогенного процесса. [c.151]

НИИ (7. 49) будет постоянна по всей поверхности тела при условии ее равнодоступности для диффузии. С некоторым приблин ением можно использовать величину к и при отсутствии равнодоступности (например, при реагировании частицы в обтекающем ее вынужденном потоке). Величина к —а названа Хитриным коэффициентом реакционного газообмена , имея в виду некоторую аналогию с коэффициентом тенло-обмена. [c.123]

Ион -Ь п ад —> Ионгидр, где ад — молекула воды — константа реакции гидратации п — вероятностная степень (или число) гидратации п = 4—8 [5] 3) каждая гранула сополимера в условиях интенсивного перемешивания окружена сферическим слоем жидкой среды 4) жидкая среда идеально перемешана 5) объем реакционной массы постоянен, т. е. избыток воды и [2804 постоянно выводится из реактора 6) гранула сополимера является изотропным телом, свойства массо- и теплопроводимости которого не изменяются по сечению 7) выполняются условия равнодоступности поверхности гранулы. [c.380]

Для удобства и упрощения рассмотрения мы ограничимся некоторыми условиями, типичными для области каталитического гидрирования в жидкой фазе. Так, мы примем, что катализатор применяется в виде мелкодисперсного, распределенного равномерно при реакции вещества. Далее, будем считать, что во время реакции производится перемешивание реакционной смеси, приводящее к тому, что диффузионные сопротивления концентрируются на двух границах раздела жидкости с твердым катализатором и жидкости с газом. Другими словами, будем предполагать, что концентрация ингредиентов реакции в жидкости может отличаться от средней только у границ раздела фаз. Следующим ограничивающим условием будет то, что мы будем рассматривать гидрирование чистым водородом и будем считать, что можно пренебречь во время течения реакции влиянием парциального давления пара жидкости, могущего образовать добавочную диффузионную пленку на границе газ — жидкость. Учет последнего фактора не меняет наших выводов, за исключением некоторого усложнения математических формул. Далее, будем считать поверхность частиц катализатора равнодоступной , т. е. не будем учитывать их пористости. Наконец, будем считать реакции необратимыми. [c.376]

Франк-Каменецкий [87] иредложил пользоваться этим методом для определения суммарной скорости реакции на равнодоступной реакционной поверхности, что и имеет место в рассматриваемом случае. По всех остальных случаях уравнение (4.56) может быть использовано как общее приближенное выражение суммарной константы скорости реакцихт. При этом величина Nu = /(Re) выражает зависимость скорости реакции от гидродинамической обстановки окружающей среды. Эта зависимость может быть получена эмпирически, а в ряде случаев и из теоретических соображений. [c.104]

Блинов [122, 310], интегрируя это уравнение при таком же граничном условии, что и в тепловой задаче [312], принял во всех точках поверхности шара одинаковую среднюю концентрацию с, onst, что соответствует заранее обусловленной равнодоступности реакционной поверхности. В условиях вынужденной диффузии это является только приближением. Другое граничное условие состоит в задании начальной концентрации на бесконечно большом расстоянии от реагирующего шара. [c.237]