Диффузия зерне

При больших количествах нанесенного вещества теряет смысл понятие толщины плепки. По крайней мере эффективная величина толщины пленки не пропорциональна в этом случае количеству неподвижной фазы. Вторая из рассмотренных концепций лучше описывает случай больших количеств неподвижной фазы. Однако эффективный коэффициент диффузии зерна не равен при этом упомянутому выше коэффициенту диффузии в чистом носителе, а приближается к произведению коэффициента диффузии в неподвижной фазе на множитель типа коэффициента чувствительности. [c.105]

Что касается действительной микрографической структуры окисных пленок, то она в большинстве случаев не является равноосной. Наличие этой действительной структуры можно объяснить исходя из двух процессов роста зерен окислов. Первый процесс соответствует обычному росту зерен, который наблюдается при нагреве. Второй процесс соответствует притоку вещества, которое непрерывно образуется в объеме зерня w процессе диффузии. Зерна окислов образуют иногда субструктуры (случай с закисью FeO, окисью меди СигО и окисями NiO и МпО). [c.108]

Скорость процесса адсорбции определяется пе скоростью собственно адсорбции, которая протекает очень быстро, а скоростью подвода молекул из объема к поверхности зерен адсорбента и скоростью транспорта молекул с поверхности зерна к центру его по многочисленным порам. Эти процессы определяются скоростью диффузии молекул. [c.260]

Теплопередача внутри пористого зерна катализатора определяется некоторым эффективным коэффициентом теплопроводности так же, как диффузия — эффективным коэффициентом диффузии данного вещества. Конечно, неренос тепла идет в основном через твердую фазу, в то время как перенос вещества — только через норы. Вопрос о том, как связана эффективная теплопроводность со структурой пор и свойствами твердой фазы, обсуждается в главе 5 книги Петерсена (см. библиографию, стр. 147) здесь мы только отметим, что коэффициент теплопроводности может быть определен таким образом, что тепловой поток через единичную площадку внутри частицы будет пропорционален градиенту температуры по направлению нормали к этой площадке с коаффициентом пропорциональности к . [c.142]

Измерение скорости растворения зерен в потоке жидкости. Зерна изготавливают из слаборастворимых в жидкости веществ, чаще всего бензойной кислоты- и р-нафтола. В качестве жидкостей используют воду или водно-глицериновые смеси с повышенной вязкостью. Из-за низкого значения коэффициента диффузии в жидкости равновесное насыщение обычно не достигается, даже при малых расходах жидкости. Это позволяет вести опыты при малых значениях Неэ. [c.143]

Для реакций в слое зернистого материала большое значение имеет диффузия реагентов в порах зерна, т. е. внутренняя диффузия. Влияние внутренней диффузии на скорость контактного процесса будет разобрано на стр. 284—289. [c.250]

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 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]

Рис. УП1-14. Изменение парциального давления реагента А в зерне, когда сопротивление диффузии через слой продукта лимитирует скорость превращения.

Интегрирование уравнения (УП1-225) в пределах О, т и Но, Гс учитывает изменение скорости диффузии по мере уменьшения непрореагировавшего ядра зерна (увеличения толщины пленки продукта). В результате получаем [c.265]

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]

Из приведенных формул следует, что измельчение зерна имеет меньшее влияние на скорость превращения в кинетической области, чем в области диффузии через пленку продукта. В области внешней диффузии влияние диаметра зерна на скорость превращения связано дополнительно с режимом движения в основном потоке газа. [c.268]

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]

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]

Эффективный коэффициент диффузии позволяет описывать пористое зерно как гипотетическую псевдогомогенную систему, в поперечном сечении которой диффузионный поток одинаков и характеризуется значением [c.285]

Диффузию в пористом катализаторе и реакцию на его внутренней поверхности рассмотрим на примере круглого зерна радиусом Но в изотермических условиях. Предположив, что диффузия проходит в соответствии с кнудсеновским механизмом, диффузионный [c.285]

Уравнение (УП1-266) описывает изменение числа молей реагента А в единицу времени вследствие прохождения химической реакции на внутренней поверхности зерна, когда в результате внутренней диффузии концентрация этого реагента в зерне изменяется с уменьшением г/Яо в соответствии с уравнением (УП1-2б4). [c.287]

Если в зерне внутренняя диффузия отсутствует и концентрация реагента А на всей внутренней поверхности соответствует его концентрации на внешней поверхности катализатора Са , то изменение числа молей за время йх в результате прохождения химической реакции можно представить следующим образом [c.287]

Соотношение уравнений (УП1-266) и (УИ1-267), выражающее влияние диффузии к внутренней поверхности зерна на скорость поверхностной реакции, имеет вид [c.287]

Из уравнения (УП1-268) следует, что значение т) возрастает, когда радиус зерна пли константа скорости А уменьшаются и коэффициент диффузии Ока увеличивается. С повышением величины [c.287]

Влияние внутренней диффузии на ход контактного процесса наблюдается, когда скорость этого процесса зависит от таких факторов, как, например, величина зерна или структура массы катализатора, с которой связано значение эффективного коэффициента диффузии. Во внутридиффузионной области концентрации реагентов на внутренней поверхности зерна отличаются от их концентраций внутри зерна. [c.289]

Для определения влияния внутренней диффузии на скорость контактного процесса нужно знать уравнение скорости в кинетической области и значения эффективного коэффициента диффузии Dg. Здесь коэффициент можно найти по результатам измерений скорости реакции на зернах разных грануляций либо рассчитать, если известны коэффициенты молекулярной или кнудсеновской диффузии и принята определенная модель внутренней структуры зерна (значения и тг). [c.289]

Трактовка кинетических данных для гетерогенной каталитической реакции, протекающей на пористом катализаторе, всегда осложняется явлением диффузии внутрь пор и из них. Андерсон [2] показал, что при применении плавленых железных катализаторов (на основе магнетита) активно участвует в синтезе только внешний слой катализаторного зерна толщиной 0,1 мм. Эти данные дают основание предполагать, что ббльшая часть пор таких катализаторов в условиях синтеза ие работает. [c.522]

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]

Как мы видели, в газохроматографической колонке, кроме молекулярной диффузии вдоль потока газа, происходят еще процессы переноса молекул интересующего нас компонента со струями газа, омывающими зерна насадки (вихревая диффузия), и процессы массообмена с неподвижной фазой. Выше было показано, что все эти процессы вместе можно описать как эффективную диффузию с коэффициентом Это дает нам возможность использовать для кривой размывания с=-[(х, о интеграл уравнения [c.583]

Размывание хроматографических полос обусловлено также диффузией из движущегося газа в поры адсорбента или носителя, т. е. внутренней диффузией. Этот вид размывания полос можно уменьшить, применяя зерна с резко увеличенным размером пор. Большие преимущества дает применение не сплошь пористых зерен, а пористых лишь с поверхности (на небольшую регулируемую [c.586]

Окисление сульфида железа FeS лимитирует общую скорость обжига сульфидных руд вследствие медленных диффузионных стадий, предшествующих окислению по реакции (г) и сопровождающих его (процессы внутренней диффузии). Зерна сульфида железа в процессе окисления покрываются пленкой окислов железа, затрудняющей диффузию кислорода к неокисленному ядру FeS и обратную диффузию дв уокиси серы в газовую фазу. Газ обжига колчедана содержит в зависимости от типа печи SO2 7—15%, О2 4—11%, SO3 до 0,5% н азот. Соотнощение кислорода и двуокиси серы в газе (без учета SO3) вычисляют по формуле [c.58]

Введенное выше понятие координационного числа Л/ суш,е-ственно и само по себе, а не только как вспомогательная функ-ц11я, с помощью которой получено соотношение Гаусса (1.6,6). В непосредственной близости от контакта между шарами образуется капиллярная щель, в которой в первую очередь конденсируются пары и задерживаются стекающие по насадке смачивающие жидкости. Вблизи этих контактов образуются и застойные зоны протекающего потока, замедляющие диффузию и массообмен потока с зернами. С увеличением Nk доля этих застойных зон возрастает. [c.11]

Модели с неравнодоступными объемами хорошо объясняют качественные особенности не только процессов перемешивания, но и закономерности внешней гидравлики насыпанного зернистого слоя. Поскольку диффузия в застойных зонах в значительной степени определяется молекулярным переносом, то становится понятной наблюдаемая сильная зависимость коэффициента продольной дисперсии от коэффициента диффузии Dr примеси в основном потоке. По мере повышения скорости потока в основных каналах между зернами в застойных зонах появляются циркуляционные течения [18] и их относительный объем снижается, что проявляется в приближении гидравлического сопротивления (см. раздел II. 8) и теплоотдачи от зерен (см. раздел IV.5) к их значениям для одиночного зерна уже при Кеэ > 50. [c.90]

Измерения коэффициентов продольной диффузии в зернИ етом слое при стационарном поле концентраций по схеме рис. III. 1 затруднительны. Даже при небольших скоростях жидкости концентрация примеси падает столь быстро, что величину Хо = Dijii невозможно измерить с достаточной степенью точности. При понижении же скорости сушественное значение приобретают ее флуктуации и конвективные токи, возникающие в жидкости из-за разницы в плотностях потока. [c.98]

Известны также попытки составления математического описания на базе представлений о строении ССЕ остаточного нефтяного сырья и данных изучения распределения дезактиваторов по радиусу зерна катализатора [128]. Эм модели сложны, многопараметричны и включают ряд условных допущений и приближений ввиду отсутствия точных и надежных методик оценки ряда параметров таких, как коэффициенты диффузии, размеры структурных единиц сырья и пр. Ввиду сложности требуется применение для решения их быстродействующих ЭВМ и такие модели на современном этапе могут представить лишь общетеоретический интерес, [c.142]

Сопротивление диффузии в ламинарной пленке у поверхности зерна зависит от многих параметров, таких как скорость движения зерен относительно основного потока, размер зерен, свойства потока. Эти параметры коррелируются на основе экспериментальных данных полуэмпирическими зависимостями безразмерных величин, которые связывают соответствующим образом изменения при определенном способе контактирования газа с твердым телом (неподвижный слой, псевдоожиженный слой, свободное падение зерен). Одним из примеров таких зависимостей может служить уравнение Фрослинга (1936 г.) для переноса массы компонента основного потока (мольная доля х) к поверхности свободно падающих зерен (движущийся слой) [c.269]

Выделим в зерне катализатора бесконечно малый элемент толщиной йг (рис. У1П-18). Нижняя круглая поверхность его имеет радиус г. Из материального баланса (по исходному веществу А) такого элемента при установивщемся режиме диффузии и необратимой химической реакции А —> В следует [c.286]

При применении безградиентных реакторов поддерживать изотермический режим несложно, удается итйежать погрешностей в измерениях, обусловленных осевой диффузией в случае гетерогенных каталитических реакций обеспечивается возможность сильно ослабить или исключить влияние процессов диффузии в зерне катализатора. Поэтому для точного исследования кинетики процесса безградиентные реакторы, как правило, предпочтительнее. [c.36]

Омывание зерен насадки ( вихревая диффузия). Движение потока гааа через колонку с насадкой происходит так, что зерна насадки хотя бы частично омываются этим потоком и даже при медленном ламинарном движении это при-пэдит к завихрениям потока газа вокруг зерен насадки, что также ведет к размыванию полосы. Поток движется около зерна диаметром в течение времени, [c.581]

В ходе процесса кристаллизации температура системы понижается и равновесие между расплавом и кристаллами, образовавшимися ранее, т, е. при более высокой температуре, нарушается. Поэгому кристаллизация сопровождается диффузией, в результате чего при медленном проведении процесса зерна всего сплава получаются однородными и имеют одинаковый состав. При быстром охлаждении процессы диффузии не успевают происходить и сплза получается неоднородным. [c.549]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология