Диффузия внешние пути

Водяной пар действует на поверхность, а не на всю массу вещества первичных частиц. Поэтому он не может ускорить термическую диффузию в объеме частиц геля, которая определяется лишь температурой паровой обработки, В то же время при действии пара уменьшение поверхности ускоряется, поскольку облегчается перенос вещества путем поверхностной диффузии или путем испарения вещества геля в одном месте и конденсации его в другом. По поверхностно-диффузионному механизму спекание катализатора происходит следующим образом (рис. 25,6). Вещество меньшей из двух соприкасающихся первичных частиц движется по ее поверхности к месту контакта обеих частиц и переходит на большую первичную частицу. В результате этого меньшая частица в конце концов исчезает, а более крупная частица растет. Крупные термодинамически более стабильные частицы поедают мелкие. В случае движения вещества по поверхности исходное взаимное расположение первичных частиц сохраняется, т. е. упорядочения упаковки геля не происходит. Поэтому внешние геометрические размеры шарика катализатора не изменяются. Удельный объем пор катализатора также должен оставаться постоянным, так как независимо от размера первичных частиц общий объем материала шариков катализатора остается прежним. В результате уменьшения общего числа первичных единиц и увеличения их среднего размера уменьшается поверхность единицы массы мате- [c.55]

Испарение влаги с поверхности материала. Этот процесс происходит главным образом вследствие диффузии пара через пограничный слой воздуха у поверхности материала (внешняя диффузия). Таким путем осуществляется перенос до 90% всей влаги он обусловливается движущей силой — разностью концентраций или разностью парциальных давлений пара у поверхности материала и в окружающей среде р . Помимо диффузионного потока перенос влаги будет происходить также за счет термодиффузии вследствие перепада температур в пограничном слое. В условиях конвективной сушки, при относительно низких температурах, перенос влаги за счет термодиффузии пренебрежимо мал. [c.610]

Описано [43] гидрирование циклогексена в присутствии мембранного катализатора, представляющего собой трубку из Р(1—К1-сплава, внешняя поверхность которой покрыта золотом. Установлено, что скорость гидрирования циклогексена при подаче водорода в зону реакции путем диффузии через мембранный катализатор в несколько раз выше, чем при подаче газообразного Нг, несмотря на то, что в первом случае парциальное давление водорода в реакционной смеси на два порядка меньше. [c.35]

Способ нанесения слоя по методике Андреева. Андреев пытался решить задачу тремя способами I) за счет оптимизации реологических характеристик таким образом, чтобы оптимальной оказалась проницаемость слоя 2) повышением однородности структуры слоя 3) сокращением внешних путей, проходимых за счет диффузии (т.е.снижением др). Предполагается, что слои, наносимые обычным методом, характеризуются нижним критическим пределом размера частиц 2-3 мкм (в зависимости как от удельной поверхности, так и от способа образования слоя). Чтобы тонкопленочный слой оказался подходящим, должны быть равны силы сцепления микрочастиц (друг с другом) и силы адгезии, благодаря которым частицы "приклеиваются" к подложке. Фракционирование частиц выполнялось с использованием воды в трехлитровых стеклянных стаканах, имеющих высоту 30 см (фракционирование силикагеля) и в смеси хлороформа с обезвоженным метанолом, для которой р=1.33. Операции выполнялись таким образом, чтобы отношение времени начала (15) и времени окончания (1г) для каждой [c.121]

Влияние внутренней диффузии исследуют путем проведения серии опытов при скорости потока w > Wi (в области, где внешняя диффузия уже не оказывает влияния на общую скорость [c.101]

Испарение влаги с поверхности материала. Этот процесс происходит главным образом вследствие диффузии пара через пограничный слой воздуха у поверхности материала (внешняя диффузия). Таким путем осуществляется перенос до 90% всей влаги он обусловливается движущей [c.646]

Рис. 127. Схемы перемещения частиц А и В при химическом взаимодействии в порошкообразной смеси а—через участки непосредственного контакта 6—путем внешней диффузии.

Формально результат воздействия обратной связи на ход каталитического процеса в математических моделях автоколебаний учитывается различными путями. В основу гетерогенно-каталитических моделей обычно полагается механизм Лэнгмюра—Хиншельвуда с учетом формального отражения а) зависимости констант скорости отдельных стадий реакции от степеней покрытия адсорбированными реагентами [93—98] б) конкуренции стадий адсорбции реагирующих веществ [99—103] в) изменения во времени поверхностной концентрации неактивной примеси или буфера [104—107] г) участия в стадии взаимодействия двух свободных мест [108] д) циклических взаимных переходов механизмов реакции [109], фазовой структуры поверхности [110] е) перегрева тонкого слоя поверхностности катализатора [100] ж) островко-вой адсорбции с образованием диссипативных структур [111, 112]. К этому следует добавить модели с учетом разветвленных поверхностных [113] гетерогенно-гомогенных цепных реакций [114, 115], а также ряд моделей, принимающих во внимание динамическое поведение реактора идеального смешения [116], процессы внешне-[117] и внутридиффузионного тепло-и массопереноса I118—120] и поверхностной диффузии реагентов [121], которые в определенных условиях могут приводить к автоколебаниям скорости реакции. [c.315]

Электрод представляет собой серебряную проволоку (6) (на которую электролитическим путем нанесен слой хлорида серебра), погруженную в насыщенный раствор хлорида калия (4). Раствор K I солевым мостиком (7) связан с анализируемым раствором. Асбестовая нить (2) служит для затруднения диффузии внешнего раствора внутрь электрода. [c.32]

Величина критерия Нуссельта имеет постоянное значение не только для внешней задачи при отсутствии течения, но и для внутренней задачи при ламинарном потоке. Если жидкость протекает по длинной трубе, то в отсутствие завихрений скорость направлена перпендикулярно к пути диффузии (радиусу трубы) и не приводит к подводу вещества к стенкам. Опыт показывает, что для длинных труб Ми = 3,66. В коротких трубах на передаче вещества сказывается особенность потока у начала трубы. [c.370]

На рис. 1У-3, в показана полиэтиленовая втулка, которую можно перемещать и устанавливать на определенной высоте трубки На внешней поверхности втулки были прорезаны три вертикальные канавки. По достижении верха втулки жидкость стекала далее по этим канавкам, оставляя остальную поверхность не смоченной. Застойная пленка ири этом возникала только в канавках, которые выступали на 1—2 см выше неподвижного уровня жидкости. Так как поверхность жидкости в канавках составляла менее 2% общей поверхности стекающей пленки в колонне, то и ошибка не превышала этой величины. Эффективность описанного устройства для устранения влияния застойной пленки в нижней части колонны была продемонстрирована путем сопоставления скоростей абсорбции СОз водой, измеренной экспериментально и найденной расчетом (растворимость и коэффициент диффузии СОз в воде хорошо известны). [c.82]

При умеренной степени пересыщения пузырьки не образуются, и газ десорбируется в результате диффузии к уже существующей поверхности, как это происходит и при абсорбции. Здесь снова следует отметить, что в настоящее время нет способа предсказать максимально допустимую степень пересыщения, при которой не происходит образования пузырьков. Однако, ясно, что, когда величина парциального давления, равновесного с массой жидкости, станет ниже общего давления у поверхности, образования пузырьков уже не будет (при относительно высоком давлении пара над жидкостью это условие следует отнести к сумме парциального давления газа, равновесного с массой жидкости, и давления пара над жидкостью). При этих условиях дальнейшая десорбция будет происходить лишь путем диффузии к обычной поверхности, определяемой внешними [c.264]

Перенос тепла может происходить посредством теплопроводности от частицы к частице, а перенос массы — путем молекулярной диффузии. Л ожет, однако, иметь место и одновременный перенос тепла и массы посредством конвекции. В случае движения, вызванного внешними силами, мы имеем дело с вынужденной конвекцией в случае движения, вызванного разностью температур или концентраций,— со свободной. [c.92]

Следует особо отметить, что в отличие от рассмотренного выше процесса на внешней поверхности частицы, селективность процесса в порах катализатора может оставаться значительной и после перехода обеих реакций в диффузионный режим. Параметр 7, определяющий локальную селективность процесса, имеет смысл отношения глубины проникновения первой реакции в толщу пористого катализатора, iD Jki к глубине проникновения второй реакции /О г/А 2. Селективность процесса падает с увеличением глубины проникновения в пористую частицу реакции А1 Аг, так как при этом удлиняется путь, который необходимо пройти образовавшимся молекулам целевого продукта, чтобы вырваться из пор катализатора, не вступив в реакцию дальнейшего превращения. Чем больше глубина проникновения в пористую частицу реакции А 2 Ад,т. е. чем меньше ее скорость и быстрее диффундирует вещество А 2, тем меньшее количество целевого продукта вступает в последовательную реакцию и тем, следовательно, выше локальная селективность процесса. При переходе обеих реакций во внутридиффузионный режим локальная селективность процесса остается при малых 7 близкой к единице. При этом замедление диффузии исходного вещества при прочих равных условиях приводит к повышению селективности. [c.142]

Первый или второй путь осуществляется в зависимости от соотношения кинетических и диффузионных параметров первой и второй стадий. В случае Е бензин полностью разлагается (так как скорость диффузии усредненной молекулы бензина от внешней поверхности частиц катализатора меньше скорости ее распада). Поэтому максимальная температура процесса не может достигать такой, при которой осуществляется переход от случая Д к случаю Е. [c.220]

Как показано на рис. Х-16, в моменты времени т ,, . концентрации в твердой фазе изменяются соответственно от Сх, Са,. . с (в ядре фазы) до Сх гр, Сг гр, гр(на границе раздела). Далее распределяемое вещество диффундирует через пограничный слой жидкой (газовой или паровой) фазы. Здесь, как отмечалось, наблюдается постепенное затухание турбулентности и значительно более резкое изменение концентрации, приближающееся к линейному непосредственно у твердой поверхности, где молекулярная диффузия становится фактором, определяющим скорость процесса. Наконец, в ядре омывающей фазы — области внешней массоотдачи, происходящей обычно путем конвективного переноса, — концентрация снижается, прибли- [c.431]

Из данных о независимости энергии активации от длины полимерной цепи следует, что статистически независимой кинетической единицей процесса течения является некоторый среднестатистический отрезок цепной молекулы, называемый сегментом и включающий в себя несколько десятков углеродных атомов в цепи. Вязкость полимера зависит от числа сегментов, входящих в цепь, т. е. от длины цепной молекулы. Следовательно, механизм вязкого течения полимеров заключается в перемещении цепей друг относительно друга путем перемещения отдельных сегментов из одного равновесного положения в другое в результате теплового движения. Строго говоря, этот механизм течения имеет место для неконцентрированных растворов, а для полимеров, находящихся в конденсированном состоянии, механизм течения более сложен. В отсутствие внешних сил перемещения сегментов происходят по всем направлениям пространства. Наличие внешней силы приводит к перераспределению направлений перемещений сегментов таким образом, что число их в направлении действия силы возрастает, а в противоположном — уменьшается (это явление может быть названо вынужденной диффузией сегментов). [c.147]

Реагирующая смесь термостатируется путем подачи воды во внешнюю рубашку реактора из ультратермостата. Раствор в ходе реакции следует интенсивно перемешивать с помощью встряхивателя или поворачивая реактор из стороны в сторону. Тем самым уменьшается влияние диффузии на кинетику реакции, и эффект пересыщения раствора кислородом. [c.802]

Полученные тем или иным способом дисперсные системы обычно очищают от примесных молекул или ионов. Очищают также и дисперсные системы естественного происхождения (ла-тексы, сырую нефть, вакцины, сыворотки и др.). Среди методов очистки наиболее распространенным и важным является диализ, разработанный Грэмом. Для этой цели коллоидный раствор, подлежащий очистке, наливают в сосуд, который отделен мембраной от другого сосуда с чистой дисперсионной средой. В качестве полупроницаемой (проницаемой для молекул и ионов, но непроницаемой для частиц дисперсной фазы) мембраны применяют пергамент, целлофан, коллодий, керамические фильтры и другие тонкопористые материалы [3, с. 43]. В результате диффузии все растворимые молекулярные компоненты удаляются через мембрану во внешний раствор. Необходимый градиент концентрации поддерживают путем смены внешнего раствора. Очистка диализом длится обычно несколько суток повышение температуры способствует ускорению процесса, вследствие увеличения скорости диффузии. [c.24]

В проточных системах требующееся для разделения количество адсорбента зависит не только от таких факторов, как количество и состав газового сырья, заданная степень извлечения, адсорбционная мощность и селективность действия поглотителя, определяющиеся природой и способом приготовления адсорбента, температура и давление адсорбции, но и от скорости массопередачи к поверхности и внутрь частиц адсорбента путем молекулярной диффузии, конвективного и турбулентного переноса и степени использования внешней и внутренней поверхностей поглотителя. [c.178]

Предложено много конструкций э лектродиа тизаторов. Схема относительно простого электродиализатора, применявшегося Паули, изображена на рис. VHI, 13. Этот диализатор состоит из трех стеклянных камер, отделенных друг от друга полупроницаемыми перегородками. В боковых камерах установлены электроды. Кроме того, в эти камеры по специальным трубкам непрерывно вводится дистиллированная вода, являющаяся внешней жидкостью, и по другим трубкам вода отводится после того, как в нее продиффундировали электролиты из средней камеры. В средней камере, в которую помещается13Ч1Гщаемый з(эль,- находится мешалка, обеспечивающая перемешивание золя при электродиализе. САедует заметить, что электродиализ особенно эффективен только после предварительной очистки путем обычного диализа, когда скорость диффузии из-за падения градиента концентрации электролитов между золем и водой мала и можно применять электрические поля большого напряжения, не боясь сильного разогревания золя. [c.256]

Согласно исследованиям на микроскопическом уровне скорость окисления и коррозии возрастает на тех локальных участках поверхности сплавов, где появляются микротрещины [14, 18—21, 103, ПО], а также в местах выхода границ зерен на внешнюю поверхность материала [14, 107]. Как уже упоминалось, границы зерен могут служить путями быстрой диффузии и проникновения агрессивной среды. Глубокое проникновение фаз продуктов окисления и коррозии часто наблюдалось именно вдоль межзеренных границ (см., например, [14, 18—21, 107]. [c.25]

Увеличение скорости реакции, протекающей в диф4 области, достигается воздействием факторов, способе возрастанию скорости диффузии — внешней (перемеи агирующих молекул от среды к поверхности катали внутренней (перемещение в порах катализатора). К г торам относятся интенсивное перемешивание увелич .. рости потока, приводящее к турбулентности его уменьшение размера гранул катализатора, например, путем перехода от зерненого катализатора к пылевидному. [c.518]

При обсуждении внешнего пути диффузии лист можно рассматривать как плоскую, равномерно поглощающую поверхность. Это приемлемое приближение для погруженных листьев водных растений, например Elodea anadensis (фиг. 32). В этом случае можно считать, что весь диффузионный путь проходит В воде и растворенная СОг проникает через насыщенные водой, [c.64]

В тех случаях, когда скорости гетерогенных химических реакций, проводимых на твердых катализаторах, лимитируются диффузией реагируюищх веществ к зоне реакции, часто оказывается целесообразным применять тонко измельченные катализаторы для ускорения внутренней диффузии и создавать интенсивное перемешивание в зоне реакции с целью увеличения скорости внешней диффузии. Для систем жидкость — жидкость скорость реакции может лимитироваться диффузией молекул из объема к поверхности раздела фаз и через пограничный слой. Для интенсификации процесса в системах жидкость — жидкость увеличивают поверхность фазового контакта реагирующих веществ путем увеличения их степени дисперсности и интенсивного перемешивания. [c.273]

При большой скорости реакции, когда глубина проникновения диффузии равна диаметру поры, метод Зельдовичаприменять не следует. В этом случае основное значение приобретает диффузия к внешней поверхности зерна. Переносимая таким путем масса [c.98]

В уравнения (3.15) —(3.17) входят два безразмерных параметра модуль Тиле г( = а]/кр/О и критерий Био В1 = к а/О. Первый пз них равен корню из отношения характерного времени диффузии а /О к характерному времени /ср , что характеризует степень глу-б1П1Ы проникновения реакции в зерно катализатора. Аналогичным путем критерий Био определяет соотпошенпе характеристических времен внешней и внутренней диффузии. [c.56]

Увеличения скорости реакции, протекающей в диффузионной области, можно достигнуть путем уменьшения гранул катализатора, увеличения размеров поровых каналов катализатора, интенсивным перемешиванием или повышением скорости потока, т.е. осуществлением таких мероприятий, которые способствуют увеличению скорости вну гренней и внешней диффузии. [c.628]

Массопередача между твердой фазой и движущейся жидкой (газовой нли паровой) фазой складывается из двух процессов 1) перемещения распределяемого вещества внутри пор твердого тела к поверхности раздела фаз (или от нее) вследствие внутренней массоотдачи, или массопроводно с т и 2) переноса того же вещества в жидкости (газе или паре) путем внешней массоотдачи. Иными словами, массопередача является результатом внутренней и внешней диффузии. [c.430]

Замедлению процесса будет способствовать также и утолщение внешнего слоя, образованного продуктом реакции, т. е. СаО. По мере его увеличения удаление возникающего СОг путем диффузии через этот слой потребует все возрастающих перепадов давления между газом в объеме и у поверхности раздела СаСОз— СаО. При известных условиях диффузия СОг может стать лимитирующей стадией, определяющей скорость всего процесса. [c.210]

При больших скоростях потоков доставка веществ к зонам реакции не ограничивает протекания гетерогенных процессов. В этих условиях лимитирующим звеном становится внутренняя массопередача. Поскольку она не зависит от внешних условияй, то в этом случае (иф =7 /(а). Особенности процессов, лимитируемых внутренней массопередачей, состоят в том, что их скорости сильно зависят от пористости твердого тела, и в том, что диффузионное сопротивление увеличивается со временем по мере протекания реакции. Последнее обусловлено удлинением пути диффузии внутри тела. Такое замедление проявляется в том, что скорость диффузии обратно пропорциональна корню квадратному из времени VI, а количество поглощенного или прореагировавшего вещества пропорционально 1 (при малых временах). Эта закономерность— характерный признак внутренней диффузии. Существенно, что при диффузии в полубесконечное тело указанная закономерность справедлива для любого времени. [c.264]

Обычио окалина состоит из неск. слоев (фаз), к-рые образованы соед. различного хим. состава и кристаллич. строения. Эти слои последовательно располагаются от внутр. края окалины к внешнему по мере убывания в составе продукта элементов, поступающих из твердого тела. В каждом слое устанавливается граднент концентраций реагирующих в-в, поддерживающий их диффузию, а в тонких приграничных зонах между слоями осуществляются промежут. твердофазные р-ции, в результате к-рых изменяется кристаллич. решетка фаз. Наличие градиента концентраций означает отклонение состава каждой фазы от стехиометриче-ского А В и существование в кристаллич. решетке двух типов дефектов-вакансий, т.е. узлов, не занятых атомами (или ионами) элемента, содержащегося в недостатке, и меж-доузельных атомов (или ионов) элемента, содержащегося в избытке. Кристаллич. решетка фазы м. б. представлена ф-лами Ада 8В или А В . 5 (8-степень дефектности), к-рым соответствуют твердые р-ры вычитания или внедрения. Соответственно и диффузия происходит по двум механизмам путем обмена атомов с вакансиями и перемещения атомов по междоузлиям. В большинстве случаев Г. к. металлов элементы газовой среды образуют аниоииую подрешетку с дополнительно заполненными междоузлиями, металл — катионную подрешетку с большим числом вакансий. Типичный пример-образование в окалине железа твердого р-ра Ре ., (вюстита). [c.466]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология