Диффузия реагентов

D2 — коэффициент диффузии реагента в жидкой фазе, [c.9]

Уравнение (10.28) имеет следующий физический смысл. При крайне быстрой реакции, как только начинается абсорбция, так реакция немедленно приводит к равновесию и процесс может рассматриваться как диффузия реагента и продукта реакции, акция в этом случае протекает как бы при последовательном чередовании указанных стадий. Наконец, при К- оо (необратимая реакция) [c.119]

Диффузия реагентов и продуктов реакции в порах катализатора — наиболее трудная для исследования стадия, так как здесь мы имеем дело с пространственно распределенным процессом. Рассмотрим только простейшие случаи, отсылая читателя к другим источникам для более подробного изучения вопроса (см. библиографию, стр. 147). [c.130]

Диффузия реагентов от поверхности раздела в объем фазы 2. [c.13]

Диффузия реагентов, первоначально присутствующих в фазе 2, и (или) продуктов реакции в пределах собственно фазы 2, обусловленная градиентом концентраций за счет протекания химической реакции. [c.13]

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]

Наблюдаемая скорость этого превращения является результатом как переноса массы (т. е. диффузии реагента А из газовой фазы и диффузией реагента В из общей массы жидкости к зоне реакции), так и самой химической реакции. Если скорость химической реакции велика, то зона реакции находится в пределах пограничной пленки со стороны жидкости и скорость превращения лимитируется скоростью диффузии реагентов А и В к этой зоне. [c.251]

Диффузия реагента к зоне реакции через слой продукта как этап, лимитирующий скорость превращения, учитывается зависимостью [c.261]

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]

Пример 1 /-2. Реакционная смесь протекает через трубу поперечного сечения А с постоянной скоростью и. Ввиду того, что в осевом направлении существует градиент концентрации, происходит также диффузия реагентов в направлении оси в соответствии с законом Фика [c.118]

Скорость диффузии реагентов к поверхности раздела фаз, на которую влияют главным образом относительные скорости перемещения обеих фаз, давление газовой фазы и в меньшей степени температура системы. Кроме того, существенное значение имеют физические свойства реагентов и геометрическая конфигурация системы. [c.173]

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]

Скорость диффузии продуктов реакции из рабочей зоны. Этот фактор играет роль лишь в случае обратимых реакций, если только концентрация указанных продуктов не очень велика, чтобы повлиять на скорость диффузии реагентов. [c.173]

Можно предположить, что скорость реакции между двумя твердыми веществами определяется а) скоростью диффузии реагентов через постепенно утолщающуюся оболочку продукта реакции вокруг каждой твердой частицы и б) скоростью процесса на поверхности непрореагировавшей фазы. Однако только диффузионная теория оказалась в состоянии объяснить опытные данные в этой области. Примером, имеющим огромное промышленное значение, является процесс получения цемента, в котором основная реакция протекает между двумя твердыми фазами (известью и глиной). [c.178]

Скорость гидрирования может определяться в большей степени, чем для других процессов, влиянием следующих факторов величиной окислительно-восстановительного потенциала систе>1Ы, скоростью диффузии реагентов из одной фазы в другую, скоростями адсорбции, хемосорбции и диффузии в адсорбированный слой, ориентацией адсорбированных молекул и другими стерическими факторами. Соединения, имеющие различные типы кратных связей (>С=С<, [c.239]

Рассмотрим особенности кинетики мембранных систем вдали от равновесия, используя одномерную модель процесса [4). Реакционно-диффузионная мембрана представляет собой открытую систему с распределенными реакционными параметрами. На границах этой системы происходит обмен веществом с газовой смесью в напорном и дренажном каналах в каждой точке пространства внутри мембраны (0<годновременно химические реакции и диффузия реагентов. В реакциях участвуют компоненты разделяемой газовой смеси, вещества матрицы мембраны и промежуточные соединения. Поскольку на граничных поверхностях поддерживаются различные внешние условия, в мембране в любой момент существует распределение концентраций реагентов i(r, т), в общем случае неравновесное. Движущая сила химической реакции — химическое сродство Лг, являясь функцией состава, также оказывается распределенным параметром. [c.29]

О А — коэффициент диффузии растворенного газа А в жидкости, см /сек Вв — коэффициент диффузии реагента В в жидкости, см кек. [c.12]

Так, зная В и г, при условии достаточно малого значения В (тогда Л и Па будут примерно такими же, что и в чистом растворителе) можно определить коэффициент диффузии реагента В. [c.95]

При этом скорость абсорбции не зависит от Л , а значит, и от парциального давления растворяемого газа у поверхности, и лимитируется скоростью диффузии реагента В к поверхности. [c.115]

В общем случае поперечная диффузия уменьшает колебания концентрации по поперечному сечению и, следовательно, приближает параметры реактора вытеснения к параметрам, которые имели бы место в реакторе идеального вытеснения. Влияние продольной диффузии противоположно, поскольку концентрация реагента уменьшается от входа в реактор к его выходу. Направление продольного градиента концентрации таково, что, благодаря диффузии, реагент перемещается к выходу из реактора несколько быстрее, чем это имело бы место, если бы он перемещался с основным потоком. [c.59]

Для реакции с ленгмюровской кинетикой феноменологические кинетические закономерности становятся более сложными и зависимыми от соотношения коэффициентов диффузии реагентов и продуктов. Подробно это изложено в монографии [1]. Там же показано, что при пользовании гидравлическим радиусом как характеристическим линейным размером вид кинетических уравнений во внутри-диффузионной области практически не зависит от формы частнц. [c.58]

В этом случае кривая состава образующейся окалины (см. рис. 65) никогда не достигнет координаты, отвечающей составу окисляемого сплава, т. е. величины а. Вследствие этого окисляемый образец сплава будет все время обедняться компонентом Ме и процесс никогда не придет к состоянию стабилизации. Окисление и обеднение образца компонентом Ме происходит до тех пор, пока в окисляемом образце сплава не останется почти один компонент М( и состав окисляемого образца не сравняется по всей его толщине. Эта схема процесса может иметь место только в том случае, если диффузия компонента Ме из глубинных слоев сплава к поверхности или диффузия кислорода в обратном направлении не имеют каких-либо других, более удобных, путей и происходят с одинаковой скоростью по всему сечению окисляемого образца (окисление монокристаллов сплавов или окисление сплавов при равенстве скоростей диффузии реагентов через кристаллы сплава и по границам зерен). [c.98]

Толщина диффузионного слоя в сплаве в диффузионной области процесса, очевидно, будет определяться скоростью диффузии металлов Ме и М( в сплаве. Если принять, что в диффузионной области процесса окисления сплава скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии реагентов через слой окалины, а скорость диффузии компонентов сплава через диффузионный слой сплава является подчиненным фактором, то большей относительной скорости диффузии компонента Ме в сравнении со скоростью диффузии компонента М1 в сплаве должна отвечать и большая толщина диффузионного слоя И, наоборот, меньшей относительной скорости компонента Ме должна отвечать и меньшая толщина диффузионного слоя. [c.99]

Согласно данной теории (А. А. Смирнов, Н. Д. Томашов и др.), на поверхности сплава образуется защитный окисел легирующего элемента, затрудняющий диффузию реагентов и окисление основного металла. По этой теории, к легирующему элементу Ме предъявляются следующие основные требования [c.113]

Скорость диффузии реагентов в пленках продуктов коррозии в значительной степени определяется экспоненциальным членом уравнения (244). Для постоянной Q этого члена имеет место следующая общая зависимость [c.123]

Скорость диффузии реагентов в защитных пленках зависит от концентрации в них дефектов. Влияние давления окислительного газа на концентрацию дефектов также сказывается на скорости диффузии реагентов. [c.130]

Опытные данные о влиянии скорости движения газовой среды на скорость окисления металлов (рис. 38, 39 и 96), согласно которым уже при небольших скоростях газового потока достигаются предельные значения скорости окисления металлов при данной температуре, указывают на то, что окисление металлов, дающих при окислении полупроводниковые окислы /7-типа, контролируется не только диффузией реагентов через окалину, но и переносом окислителя к поверхности раздела окалина — газ, т. е. внешней массопередачей (см. с. 65). Таким образом, увеличение скорости движения газовой среды в какой-то степени эквивалентно повышению парциального давления окислителя. [c.135]

Каталитическое превращение на твердом катализаторе, в отличие от гомогенных реакций, представляет собой сложный процесс, состоящий из ряда последовательных стадий 1) подведение реагентов к внешней поверхности катализатора 2) диффузия реагентов в порах катализатора к внутренней его поверхности (для пористых катализаторов) 3) адсорбция реагентов на поверхности катализатора 4) собственно химической реакции 5) десорбция продуктов реакции 6) диффузия продуктов реакции с внутренней поверхности катализатора 7) диффузия продуктов реакции с внешней поверхности катализатора. [c.79]

Одной из обязательных стадий гетерогенно-каталитической реакции является перенос вещества к активной поверхности. Типичный гетерогенно-каталитический процесс идет на поверхности твердой частицы, большей частью пористой, которая омывается потоком газа или жидкости. Если химическая реакция протекает достаточно быстро, скорость процесса может лимитироваться подводом реагентов из ядра потока к внешней поверхности частицы, а также диффузией реагентов в порах внутрь зерна катализатора. В этом случае говорят соответственно о внешне- и внутридиффузионном торможении процесса. [c.98]

У-9-5. Критерий мгиовеииости реакции. Все реакции протекают с конечными скоростями, и понятие мгновенной реакции является идеализированным. Поэтому требуется какой-то общий критерий для оценки того, может ли данная реакция считаться мгновенной. Вообще говоря, мгновенности протекания реакции способствуют высокая удельная скорость реакции растворенного газа и низкое значение коэффициента массоотдачи для физической абсорбции. В таких условиях скорость процесса полностью лимитируется диффузией реагентов, а скорость реакции достаточна для поддержания равновесия во всех точках раствора кинетика реакции при этом не играет существенной роли. [c.135]

Прежде чем рассматривать данный метод по существу, необходимо упомянуть, какую цель преследовал Бейрон. Дело в том, что любое допущение об изменении температуры по поперечному сечению неизбежно влечет соответствующее допущение о поперечной диффузии реагента. Высокая температура и большая скорость реакции в центральной части цилиндрического реактора приводит к быстрому расходованию реагентов в этой зоне. Тем самым создаются предпосылки для резкого изменения поперечных градиентов концентрации, которые приводят к радиальной диффузии реагента и продукта реакции соответственно к центру и периферии потока. Если бы не существовало этих диффузионных потоков между центральными и периферийными зонами, то центральные зоны стали бы почти неактивными вследствие того, что на некотором расстоянии от входа в реактор концентрация реагента упала бы почти до нуля (рис. 11). Очевидно, любой метод расчета, учитывающий поперечные колебания температуры без одновременного рассмотрения поперечной диффузии, дает завышенные размеры реактора. [c.55]

Оц, De — коэффициенты молекулярной диффузии реагента в джсперсной и сплошной фазах [c.5]

Изложенные простейшие представления приводят к весьма существенным выводам в отношении закономерностей феноменологической химической кинетики, которая, как указывалось выше, лежит в основе расчета жидкостных реакторов.. Так, если времена взаимодействия молекул реагентов существенно меньше, чем время пребывания их в клетке, то скорость реакции оиределяется либо частотой столкновения, либо временем выхода из клетки. Поскольку оба эти процесса обусловлены диффузией реагентов в растворе, то в таких случаях реакции протекают по диффузиоппо-контролируе-мому механизму. Этот механизм не следует смешивать с протеканием реакций в диффузионных областях, когда скорость химического процесса определяется диффузией реагентов из одной фазы в другую пли к твердой поверхности. [c.33]

При однофазном потоке, как и в газовой фазе, процессы превращения веществ протекают в несколько стадий 1) подвод реагентов пз ядра потока к вненшей поверхности катализатора 2) диффузия реагентов в порах катализатора из раствора к его внутренней поверхности 3) адсорбция реагентов 4) собственно химическая реакция на поверхности катализатора 5) отвод продуктов реакции через стадии десорбции и внутренней, и внешней диффузии. При двухфазном потоке вследствие того, что катализатор смачивается одной пз фаз, эта последовательность не нарушается, однако ей предваряется либо за ней следует стадия диффузии реагентов или продуктов в дисперсную фазу. Особенно четко это проявляется в газожидкостных реакциях, где катализатор пропитан жидкостью или покрыт ее пленкой. Диффузия из одной фазы потока в другую, которую обозначим как межфазную, протекает в общем так же, как и в случае двухфазных систем без твердого катализатора (см. гл. И). Межфазная диффузия не имеет, собственно, прямого отношения к гетерогенно-каталитической реакции, но доляша учитываться при расчетах реакторов (см. гл. 10). Поэтому в настоящей главе рассматриваются только явления, происходящие в системе раствор — твердый катализатор. [c.47]

Как показали исследования окисных пленок П. П. Федотьева, Т. П. Петренко, Пфейля, В. И. Архарова, Бенара и Кокея, П. Д. Данкова и других, на кинетику диффузии реагентов существенно влияют строение н структура образующихся продуктов нх реакции. [c.60]

Двухслойность однофазной окалины может быть объяснена одновременной встречной диффузией реагентов (металла и окислителя) наружный слой окалины образуется вследствие диффузии металла наружу, а внутренний — вследствие диффузии окислителя внутрь. Однако при окислении указанных выше металлов установлено, что скорость диффузии металла через окалину на несколько порядков выше, чем окислителя. [c.74]

Окисление дисперсноупрочненных материалов на воздухе протекает во времени по степенному закону (116), близкому к параболическому (п 2), и соответствует контролю процесса окисления диффузией реагентов через окалину. Отклонения от этого закона могут быть как в сторону уменьшения самоторможения процесса окисления во времени п < 2), что обусловлено частичным растрескиванием (Си + 5—10% MgO и др.) или испарением обра-зуюш,ейся окалины (Мо + Ок при 1000° С и др.), так и в сторону увеличения самоторможения процесса окисления (я > 2 или логарифмический закон) в связи с установлением иного контроля процесса, в частности образованием микрополостей на границе раздела материал —окалина, эффект которого находится в соответ- [c.109]

При исследовании макрокинетики химических реакций в пористом зерне нерационально рассматривать процесс в отдельной поре. Поры реальной частицы катализатора неодинаковы по размеру и, пересекаясь друг с другом, образуют запутанную сеть более того, форма свободного объема частицы может напоминать скорее совокупность каверн неправильной форшл, чем сеть капилляров. Поэтому пористое зерно рационально рассматривать как квазигомогенную среду, характеризуя скорость диффузии реагентов эффективным коэффициентом диффузии О, а скорость химической реакции — эффективной кинетической функцией г С, Т). Последняя выражает зависимость скорости реакции в единице объема пористого зерна от концентраций реагентов и температуры в данной точке объема зерна и связана со скоростью реакции на единице активной поверхности р соотношением г = ар (С, Т). [c.100]