Распределение концентраций при необратимой химической реакции

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

Рис. 6.2. Распределение концентраций для необратимых химических реакций в

Предложено математическое описание изотермического процесса противоточной абсорбции, осложненной необратимой химической реакцией второго порядка в жидкой фазе. Это описание учитывает режим работы и распределение концентраций по высоте аппарата. Принято, что 1) диффузионное сопротивление в газовой фазе крайне мало 2) продольное перемешивание газа и жидкости может быть описано с помощью диффузионной модели 3) приведенные скорости газа и жидкости постоянны по высоте аппарата. Мгновенные значения коэффициентов массопередачи при хемосорбции представлены на основе пленочной теории. При рассмотрении бесконечно малого элемента абсорбера составлены его материальные балансы по общей концентрации компонента в газовой и жидкой фазах. Полученные системы дифференциальных уравнений решены для случая незначительного продольного перемешивания потоков. В частности, для режима, в котором скорость абсорбции зависит от константы скорости химической реакции, решение системы имеет вид [c.96]

Уравнение (2.39) позволяет определить диффузионный поток поглощаемого компонента на границе раздела фаз, что во многих случаях достаточно для проведения инженерных расчетов скорости массопередачи с химической реакцией, особенно если реакция практически необратима. Однако иногда необходимо знать изменение диффузионного потока по толщине диффузионно-реакционного слоя, т. е. иметь информацию о распределении концентраций не только по продольной, но и по поперечной координате. Такая задача ставится, например, при модели- [c.44]

Метод, использованный при выводе уравнения (2.39), позволяет получить более общее решение в отношении химической кинетики. Однако этот метод, сводящий задачу к решению уравнения (2.16), принципиально не позволяет найти распределение концентраций по у. Для нахождения указанных распределений рекомендуются другие приближенные методы, описанные в работах [44—46]. Приведем результаты одной из работ [45], в которой для модели кратковременного контакта фаз найдены распределения А у) и В [у) при массопередаче с необратимой реакцией второго порядка. Так, для передаваемого компонента [c.45]

Разработан метод кинетического расчета массообменных аппаратов для хемосорбционного разделения газов. Метод основан на использовании теоретического значения ускорения массопередачи за счет протекания химической реакции. Метод учитывает принципиальную особенность хемосорбционных процессов изменение кинетических закономерностей в жидкой фазе, движущей силы процесса, коэффициентов массопередачи, соотношения фазовых сопротивлений по высоте аппарата. Учтена специфика влияния реальной структуры потоков газа и жидкости на эффективность хемосорбционных процессов. По предложенной методике коэффициент извлечения передаваемого компонента, степень насыщения хемосорбента и характер распределения концентраций по высоте аппарата определяются при необратимой хемосорбции в зависимости от следующих безразмерных параметров кинетических, стехиометрического, диффузионного и гидродинамических (числа Боденштейна для жидкой и газовой фазы). В общем виде процесс описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка. [c.224]

Рассмотрено распределение концентрации и температуры в пористой среде при протекании необратимой экзотермической реакции дробного порядка. Показано, что в рассматриваемой системе могут существовать два устойчивых стационарных рел<има, одному из которых соответствует конечная глубина проникновения химической реакции в пористый катализатор. [c.15]

На рис. 8.2 сопоставлены распределения концентраций в жидкой фазе при наличии необратимой реакции первого порядка с константой скорости ki = 1,0 с" при Z) = 2-10" mV и в ее отсутствие. Изображенные на рисунке пунктирные линии характеризуют процесс постепенного проникания растворенных молекул в жидкую фазу, когда химическое взаимодействие не происходит (см. также рис. 3.3) сравнение со сплошными линиями показывает изменение, которое вызвано протеканием реакции. В каждой точке жидкости концентрация ниже при взаимодействии, чем без него в результате отрицательный градиент концентрации, действующий на границе раздела фаз, оказывается [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология