Диффузия в плотном слое

Скорость массопереноса, характеризуемая коэффициентами диффузии газов в конденсированных средах, невелика и обычно на несколько порядков меньше, чем в объемной газовой фазе или при свободномолекулярном течении. Поэтому для получения мембран удовлетворительной проницаемости стремятся уменьшить толщину плотного слоя, который принято называть селективным или диффузионным. Наиболее перспективны асимметричные и двухслойные мембраны, протяженность селективного слоя которых порядка м. Механическая прочность и другие технологические свойства мембраны обеспечены пористым слоем подложки толщиной 30—500 мкм, диффузионное сопротивление которого незначительно. [c.71]

Общая система уравнений, отнесенная к единице площади поперечного сечения реактора, для процесса в кипящем слое, тормозимого как межфазной, так и внешней диффузией к частицам катализатора, включает дифференциальные уравнения переноса вещества из газовых пузырей через поток газа в плотном слое к приповерхностному слою [c.312]

Специальные измерения показали, что для жидкостей Ре, меньше, чем для газов (кривая 2 и область между кривыми 3 на рис. 111-17). Последнее объясняется, вероятно, тем, что в жидкостях обмен вещества между мертвыми зонами и основным потоком протекает медленнее из-за малой скорости диффузии. Кривые 1, 2 ш 3 характеризуют продольное перемешивание, усредненное по всему поперечному сечению трубы, заполненной твердыми частицами. На рисунке показано также торможение потока у стенок (кривые 3 ж 4) обнаружено, что воздействие стенок уменьшается с увеличением Ке от 100 до 1000. Порядок величины Ре, показывает, что продольное перемешивание при потоке через плотный слой может быть настолько незначительным, что в реальном и идеальном трубчатом реакторах режимы практически совпадают, так как 100. [c.110]

В трубчатом реакторе по ряду причин могут возникать отклонения от режима идеального вытеснения. Если отклонение является результатом большого числа малых возмуш,ений, таких, например, как возмуш,ения, вызываемые многократным изменением формы потока в промежутках плотного слоя твердых частиц, то суммарный эффект будет очень похож на диффузию. Действительно, предположение о беспорядочном движении молекул, исходя из которого был выведен закон Фика для молекулярной диффузии, применимо с некоторыми допущениями также и к малым, но макроскопическим элементам потока. Количественные данные, как и следовало ожидать, дают линейную зависимость потока массы или тепла от первой производной по координате 1. Учет дополнительного потока диффузии приводит к модификации модели реактора идеального вытеснения дС д С дС [c.17]

Если контакт реагентов А и В осуществляется через плотный слой АВ, реакция, как правило, лимитируется диффузией, тогда кинетическое уравнение в интегральной форме является уравнением параболы [c.435]

Общая система расчетных уравнений для процесса в кипящем слое, тормозимого как межфазной, так и внешней диффузией к частицам катализатора, включает дифференциальные уравнения баланса вещества во всех трех фазах пассивной (газовые пузыри), промежуточной (газ в плотном слое) и приповерхностной [c.225]

Осевая дисперсия и диффузия в плотных слоях. [c.543]

Диффузия должна быть незначительной для максимального уменьшения влияния диффузии используют плотный слой сорбента и увеличивают скорость движения подвижной фазы. [c.456]

К факторам, обусловленным действием объема смазки и тормозящим электрохимическую коррозию, относятся 1) химическая поляризация анода (затруднение растворения анодного металла в дисперсионной среде) 2) концентрационная поляризация анода (повышение концентрации ионов металла непосредственно у поверхности анода вследствие затруднения диффузии этих ионов в плотный слой смазки) 3) химическая поляризация катода (торможение процесса за счет трудности взаимодействия деполяризатора с электроном) 4) концентрационная поляризация катода (затруднение подвода к катодной поверхности деполяризатора и отвода от поверхности продуктов восстановления деполяризатора). Решающее значение для торможения коррозионных процессов имеют концентрационная и химическая анодная поляризация, связанные с трудностью гидратации ионов металла и их отводом в глубь смазки. [c.323]

Пульсация и наличие распределительных тарелок удлиняют путь и время пребывания компонентов в колонне. Кроме того, при пульсации выщелачиваемая пульпа перетекает с тарелки на тарелку, не отстаиваясь, не задерживаясь и не создавая плотного слоя. За счет распределительных свойств насадки пульпа и реагенты равномерно распределяются по сечению и высоте, что исключает возможность образования застойных зон или проскоков . Твердые частицы пульпы, подвергаемые выщелачиванию, взвешены в окружающем растворе и вся внешняя поверхность их доступна для контакта. Вследствие этого скорость процесса определяется в основном кинетикой внутренней диффузии и временем, необходимым для протекания химической реакции. Благодаря хорошему перемешиванию можно наладить интенсивный теплообмен между стенками аппарата и реакционной массой. Пульсационная колонна с распределительными тарелками может работать в прямоточном и в противоточном режимах. [c.207]

При действии химически агрессивных сред на поверхность полимера часто образуется плотный слой из продуктов его взаимодействия со средой. При этом скорость диффузии среды к активным центрам полимера снижается. [c.36]

Рис. 171. Схема строения мицеллы гидроокиси железа т — число молекул Ре(ОН)а в ядре Л —ая-сорбционный слой (плотный) О — диффуз-ный слой противоионов

Открытый цикл может быть применен только тогда, когда процесс пленкообразования не требует повышенного содержания паров летучих растворителей в верхнем сушильном канале машины. Вместе с тем насыщенность верхнего канала часто бывает необходимой. Это обусловлено тем, что во избежание образования на поверхности пленки плотного слоя, затрудняющего дальнейший процесс испарения, высушивание ведут так, чтобы скорость испарения растворителей с поверхности не слишком превышала скорость их диффузии из глубинных слоев. Указанное достигается замедлением поверхностного испарения, для чего начальная стадия процесса высушивания пленки ведется при повышенном содержании паров растворителей в теплоносителе. Это ограничивает применение открытого цикла и делает его даже невозможным при производстве пленок из триацетата целлюлозы. [c.371]

Адсорбция па движущемся плотном слое адсорбента может производиться лишь при вполне определенных линейных скоростях движения жидкого потока. Увеличение скорости жидкости может повести не только к каналированию в слое с частичным перемешиванием твердого материала и обратной диффузии адсорбированных веществ, но и к суспендированию зерен адсорбента и полному нарушению его противоточного движения. [c.126]

Скоагулированный полимер отфильтровывают и высушивают на перфорированных лотках в течение 12 ч при температуре 150 °С. Толщина слоя полимера порошка при сушке оказывает существенное влияние как на продолжительность процесса сушки, так и на способность полимера к переработке. Обычно на поверхности полимера в процессе сушки образуется плотный слой, затрудняющий диффузию паров влаги из нижних слоев вследствие этого с увеличением толщины слоя порошка полимера резко возрастает продолжительность сушки. Увеличение толщины слоя порошка полимера при сушке ограничивается также специфической особенностью порошка полимера слеживаться под действием собственного веса с образованием комков, что исключает возможность получения паст с равномерным распределением смазчика. Толщина слоя полимера при сушке не должна превышать 12 [c.102]

При необходимости учета продольного перемешивания фаз расчет ведут на основе решения дифференциальных уравнений конвективной диффузии, записываемых по газовой и твердой фазам при соответствующих граничных условиях. При этом для учета эффектов продольного перемешивания фаз, как правило, используют диффузионную модель. Например, при учете продольного перемешивания газовой фазы на основе диффузионной модели и идеальном вытеснении твердой фазы изотермическая математическая модель кинетики адсорбции в адсорбере подвижного -плотного слоя может быть сформулирована в виде [c.478]

В случае окисления никеля, так же как и в некоторых других случаях, эта реакция лимитирована процессом диффузии, происходящей в плотном слое окисла, покрывающего металл. [c.15]

Если кс.нтакт реагентов А и В осуществляется через плотный слой В, реакция, как правило, лимитируется диффузией,-тогда кинетическое уравнение в интегральной ( юрме является уравнением параболы [c.405]

Однако прочно к поверхности ионы К+ не присоединяются (они образуют с поверхностью растворимые соединения), а так как их концентрация около поверхности больше, чем в растворе, то они диффундируют в сторону меньшей концентрации, т. е. от поверхности в раствор. На поверхности кристалла Ag l возник двойной электрический слой (рис. 36), состоящий из внутренней обладки, или адсорбционного слоя (ионы 1 ), и наружной обкладки, или слоя противоионов (ионы К+). Часть противоионов связана с поверхностью относительно прочно и входит в плотный слой остальные противоионы, со-вершаюшие тепловое движение около поверхности, составляют диффузную часть ДЭС (диффузный слой). Распределение противоионов между плотной и диффузной частями ДЭС определяется соотношением между электростатически.м притяжением ионов к поверхности и их диффузией в раствор последняя определяется тепловым движением ионов и зависит от разности концентраций в ДЭС и объеме раствора. [c.65]

Однако появление СаСОз оказывает не только ускоряющее действие на процесс карбонизации. Так как карбонат имеет больший молярный объем, чем оксид, он покрывает СаО плотным слоем. Пока покров не слишком велик, отдельные мелкие кристаллы карбоната могут заполнять внешнее пространство. По мере роста слоя заполнение объема начинает происходить внутри покрова. Последний при этом уплотняется, его межкристаллитные каналы начинают сужаться и частично исчезать. Это приводит к резкому замедлению диффузии СОг к реакционной поверхности. Стадией, определяющей скорость всего процесса, становится диффузионная стадия. [c.212]

Кинетика и механизм термического окисления. Общий характер процесса термического оксидирования кремния может быть представлен кинетической кривой d = /(т) при Т = onst, где d — толщина пленки оксида т —время (рис. 63). Условно кривая может быть разбита на четыре участка, для которых явный вид функции d = /(т) различен. Участок I, соответствующий начальному периоду окисления, описывается линейной функцией d = kx. Скорость роста пленки на этом этапе постоянна и определяется стадией поверхностной реакции. В реальных условиях обычно эту стадию не наблюдают, поскольку поверхность кремния уже покрыта тонким плотным слоем оксида (см. рис.62,а). По мере роста пленки все большую роль начинает играть диффузия окислителя к границе раздела Si—SiOg. Поэтому на участке И линейная зависимость к = kx сменяется линейно-параболической [c.112]

Строение двойного слоя можно представить схемой, показанной на рис. 1.7. Ионы, находящиеся в избытке на поверхности (называемые потенциалобразующими ионами), компенсируются противоионами. Часть ионов удерживается поверхностью на сравнительно близком расстоянии, порядка нескольких ангстрем, образуя так называемый плотный ионный слой. Остальные ионы образуют внешний диффузный слой, в котором в упорядоченное распределение ионов вмешиваются силы теплового движения. Под действием диффузии этот слой оказывается как бы размытым в направлении от поверхности раздела в глубину раствора. Заряд частицы обусловлен избытком ионов какого-либо одного знака в структурной геометрической единице слоя. Ионы, находящиеся в избытке, являются, таким образом, потпен-циалопределяющими. Помимо ионов, в образовании двойного слоя участвуют молекулы, содержащие электрические диполи. [c.27]

Выделяющаяся при гидролизе известь может удаляться с водой и ослаблять структуру бетона происходит выщелачивание или так называемая белая смерть бетона, так как ооак щийся кремниевый гель 5/ 02-2// 0 не обладает вяжущими свойствами. Однако в реальных конструкциях полного извлечения извести из бетона не происходит из-за затруднённости диффузии воды через плотные слои бетона н зафязнёнпости воды растворёнными солями, в частности, карбонатами. Установлено, что находящаяся в порах бетона свободная вода представляет собой насыщенный или даже пересыщенный раствор извести с концентрацией 1,3... 1,7 мг/л, в котором не растворимы все алюминаты вплоть до четырёхкальциевого, а также все силикаты, начиная с двухкальциевого. Вследствие указанных причин выщелачивающая коррозия не представляет такой серьезной опасности, какой она представляется исходя из общих соображений о возможном гидролизе це.ментного камня. [c.132]

Поверхность молибдена покрывается слоем хрома. При этом не следует применять электролитическое покрытие, так как оно в данном случае ненадежно. Превосходные результаты были достигнуты при покрытии молибдена слоем хрома из газовой фазы. Этот метод позволяет получать плотные слои осаждаемого металла. При высоких температурах, при которых проводится этог процесс, происходит взаимная диффузия обоих металлов, в результате которой молибден покрывается прочной оболочкой хрома. Эта оболочка имеет надежную связь с молибденовой основой. После окисления слоя хрома во влажном водороде при температуре 1 100 °С в течение 10—15 мин получается заготовка, устойчивая к дальнейшему окислению и выде рживаю-щая нагрев в пламени до Ч 200— 120 [c.120]

Закон роста окисла до -> 500°С является логарифмическим, однако достигаемые толщины слишком велики, чтобы их можно было объяснить переносом под действием электрического поля. Поэтому следует искать другие причины, например образование полостей. Действительный механизм до сих пор не установлен. Выше 5 °С действует параболический закон окисления при направленной внутрь диффузии ионов кислорода. Выше 850°С отмечается паралинейный рост окисла. Окалина состоит из внутреннего плотного слоя постоянной толщины и наружного пористого утолщающегося слоя окислов. Первоначально утолщение происходит по параболическому закону, но через некоторый период времени скорость окисления становится постоянной, соответствующей формированию внешнего слоя. [c.50]

После погружения куска металла в раствор его соли, на нем обычно возникает отрицательный или положительный заряд. Отрицательный заряд указывает на наличие в куске металла избытка электронов, а этот избыток может появиться только в том случае, если часть ионов решетки перейдет в раствор в виде гидра-тированны) ионов. Этот процесс, как показывают наблюдения за скоростью возникновения потенциала между металлом и раство-, ром, заканчивается очень быстро и сопровождается растворением ничтожного количества металла. Объясняется это тем, что по мере перехода ионов в раствор, кусок металла заряжается отрицательно. В результате 1) затрудняется дальнейший выход положительно заряженных металло-ионов из металла, 2) затрудняется диффузия гидратированных металло-ионов от поверхности металла в толщу раствора. Электроны, оставшиеся неметалле, и удерживаемые ими у поверхности последнего гидратированные металло-ионы образуют так называемый двойной электрический слой. Этот слой в разбираемом случае состоит из избыточных электронов, находящихся в металле и гидратированных катионов, находящихся в окружающем металл растворе. Только часть катионов вплотную подходит к поверхности металла, образуя так называемый плотный слой . Остальные катионы, участвуя в общем для раствора молекулярном движении, движутся в окружающем металл пространстве. При этом концентрация их у поверхности металла значительно превышает концентрацию ионов другого знака, в данном случае анионов, и лишь на достаточном расстоянии от поверхности концентрации анионов и катионов становятся такими, что число положительных и отрицательных зарядов в единице объема раствора оказывается практически одинаковым. [c.134]

Образующийся при температурах до 500° С поверхностный окисел состоит из порошка при температурах выше он представляет собой уже зернистые частицы, которые при температурах выше 880° С становятся тверже и плотным слоем закрывают металл. Неизвестно, диффузией каких частиц определяется скорость окисления урана ири температурах выше 880° С, но Гопкинсон утверждает, что переход при этих температурах от параболического окисления к линейному можно объяснить существованием барьерного слоя постоянной толщины. При температурах выше температуры плавления уран окисляется с А1еньшей скоростью, чем при 750°С, когда на кривой окисления возникает второй максимум скорости. [c.375]

На некоторых заводах при получении штапельного волокна и кордной нити повышали температуру формования до 55 X. Дальнейшее повышение температуры формования затруднитель но, так как при этом ухудшаются условия труда рабочих прядильных цехов. Имеются данные , что при повышении температуры формования до 60°С заметно увеличивается скорость. Шффузии Н+ в волокно. Однако при увеличении температуры свыше 60 °С скорость диффузии даже понижается. Это объясняется образованием более плотного слоя на поверхности волокна. [c.409]

Рассмотренный механизм упрочнения эпоксидно-фенольяо-фурф5 -рольно-формальдегидной композиции подтверждает литературные данные о возможности образования на поверхности полимера плотного слоя из продуктов его взаимодействия со средой, приводящего к изменению прочностных свойств полимеров и к снижению скорости диффузии [з]. [c.55]

Во-первых, наличие большого количества функциональных групп в полимере, их близкое расположение дру1 к другу обусловливают их взаимодействия между собой, что понижает химическую активность материала при контакте с внешней средой. Во-вторых, активные центры в твердом полимере могут быть труднодоступными для молекул агрессивной среды из-за диффузионных ограничений. В-третьих, на реакционную способность полимеров суше-ственно влияет появление в них кристаллических областей. С повышением степени кристалличности возрастает химическая стойкость полимера, так как замедляется диффузия в него агрессивной среды. В четвертых, при действии на полимер химически активных сред на поверхности полимера часто образуются плотные слои из продуктов взаимодействия, что также снижает диффузию химически активных веществ к активным центрам. Наконец, пространственные связи в полимере могут также способствовать увеличению его химической стойкости, если эти связи не оказываются слабее связей основной цепи. Характер поперечных связей существенно влияет на поведение полимера только в случае проникновения среды в его массу. При поверхностном же действии среды, особенно когда наблюдается образование на поверхности полимера плотной пленки из продуктов его превращения, характер поперечных связей на стойкость полимера практически не влияет. [c.40]

При сжигании топлива во взвешенном состоянии или в кипящ,ем слое процесс газификации резко ускоряется по сравнению с газифика цией топлива в плотном слое не только благодаря развитой поверхности контакта фаз, но и благодаря высокотурбулентному режиму процесса, при котором резко ускоряется процесс конвективной диффузии газообразных реагентов. [c.14]

Для протекания реакции необходимо, чтобы реагирующие частицы попадали в реакционную зону. Только в случае плавления, затвердевания или полиморфных переходов, которые, впрочем, не являются химическими процессами, возникновение нового состава возможно при простом перемещении поверхности раздела без переноса вещества. Во всех остальных случаях реакция сопровождается диффузией. Если речь идет о реакции, в которой один из реагентов представляет собой твердое вещество, то очень часто диффузия обеспечивается молекулами жидкости или газа, окружающих твердое тело. Причем если гкидкость или газ участвует в реакции, то диффузия происходит из объема жидкости или газа но направлению к реакционной поверхности раздела и в обратном направлении при образовании жидкости или газа в ходе реакции. Если перенос вещества происходит через плотный слой твердого продукта, то иногда возникают такие условия, что диффузия компонентов в твердой фазе происходит гораздо легче, чем диффузия жидкости или газа. Такие условия выполняются в некоторых реакциях окисления и в некоторых процессах потускнения металлов. Для протекания реакции между твердыми веществами совершенно необходимо, чтобы отдельные компоненты этих веществ могли диффундировать либо через твердые вещества, либо через промежуточную газообразную или жидкую фазу. Из рассмотренных примеров следует, что процессы диффузии весьма разнообразны в частности, довольно заметна разница между процессом диффузии в твердой фазе и процессами диффузии в жидкой или газообразной фазе. [c.18]

В других реакторах с неподвижным слоем твердый реагент расположен плотным слоем на дне реакционной камеры. Жидкий или газообразный реагент однородного или неоднородного состава может вводиться в реакционную камеру однократно или в потоке. Он занимает свободное пространство над твердым реагентом (рис. 4.1, б и в). Очевидно, в этом случае реакция происходит только благодаря диффузии жидкого или газообразного реагента через порошкообразную массу к реакционной поверхности раздела. Вообпце говоря, если диффузия медленная, то наблюдается градиент не только для концентраций компонент жидкой или газообразной фазы, но и для степени химического воздействия на твердое веш ество. Кроме того, если жидкая или газообразная фаза подводится в потоке, то возникает второй градиент в горизонтальном направлении (рис. 4.1, в). [c.88]

Первое исключение относится к процессам разложения в очень высоком вакууме, когда реакционная поверхность раздела покрыта плотным слоем пористого вещества (разложение порошкообразного реагента любой толщины, разложение компактного образца, сопровождающееся образованиед пористого твердого продукта, окружающего непрореагировавшие участки). Движение молекул газообразного продукта в этих случаях замедляется благодаря сопротивлению в порах, если эти поры очень тонкие [14, 15]. Это в свою очередь уменьшает скорость, с которой молекулы продукта покидают порошкообразное вещество. Избыточное давление продукта на конце поры можно точно рассчитать, следуя изложенным ниже принципам, развитым для случая одновременного присутствия в системе реагента и продукта (разд. 5.3.1.3). Для этого нужно заменить использованный коэффициент взаимной диффузии на коэффициент диффузии Кнудсена для диффузии газообразного продукта в порах рассматриваемого вещества. [c.130]