Скорость переноса вещества

Для гетерогенных систем скорость переноса вещества между фазами (и на поверхностях раздела фаз) во многих случаях определяет величину суммарной скорости реакции и, следовательно, условия контактирования реагентов, находящихся в разных фазах. [c.30]

Соединения включения с пустотами в виде каналов позволяют достаточно селективно разделять углеводороды, имеющие характерные для определенного гомологического ряда структурные элементы. Соединения включения с пустотами в виде ячеек иногда позволяют разделять два смежных гомолога (например, бензол и толуол) было предложено для этого также использовать соединения типа гидратов углеводородов. Соединения включения с пустотами в виде слоев чаще используют при избирательной сорбции в динамических системах, где наряду с молекулярными характеристиками компонентов заметную роль играет скорость переноса вещества в свободном объеме. [c.92]

Если средняя длина свободного пробега молекул намного меньше диаметра поры, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры, и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как и в объеме неподвижной жидкости или газа, и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика [c.151]

Массо- и теплопередача в порах. Наиболее важное значение в процессах гетерогенного катализа имеет перенос вещества и тепла внутри пористой частицы катализатора. Перенос вещества в порах осуществляется исключительно путем молекулярной диффузии. Если диаметр поры значительно превышает среднюю длину свободного пробега, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижной жидкости или газа и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика - [c.98]

Число возможных режимов работы ячейки при заданных определяющих параметрах и условиях Т ,. равно числу решений нелинейной системы алгебраических уравнений (VI.136), (VI.137). Эти уравнения формально эквивалентны хорошо исследованным уравнениям процесса на равнодоступной поверхности изолированного зерна (см. раздел 111.3), отличаясь от них только заменой истинных коэффициентов тепло- и массопередачи а и р на эффективные (меньшие) величины а и р. Скорость переноса вещества к поверхности ячейки меньше, чем скорость подачи вещества к равнодоступной поверхности изолированного зерна, так что переход ячейки от кинетического к диффузионному режиму должен происходить при больших числах Ке или меньших температурах потока. [c.250]

Схема переноса вещества между фазами представлена на рис. ХП-1. Пусть в фазе О концентрация у рассматриваемого компонента больше равновесной, т. е. компонент переходит из фазы О в фазу 1. Скорость переноса вещества равна М. Интересующий нас компонент должен быть перенесен к границе раздела фаз, чтобы был осуществлен процесс массообмена между фазами. Перенос вещества к границе раздела фаз осуществляется двояко конвективной диффузией, т. е. в результате движения частиц данной фазы, и молекулярной диффузией, т. е. в результате движения молекул через слой данной фазы. [c.220]

Скорость переноса вещества из одной фазы в другую <1М пропорциональна движущей силе процесса А, характеризующей степень отклонения системы от состояния равновесия, и поверхности контакта фаз с1Р. Следовательно [c.222]

Перенос вещества внутри зерна катализатора осуществляется диффузией в порах. Если диаметр пор существенно превышает длину свободного пробега молекул, то диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижного гааа или жидкости, и скорость переноса вещества вдоль поры определяется законом Фика [c.365]

Разность скоростей переноса вещества В в неподвижный элементарный объем (по нормали к / ) и из него, определяемая конвективно-молекулярной диффузией, равна сумме скоростей накопления и реакции, т. е. [c.31]

При быстрых химических реакциях часть вещества В будет реагировать в пленке жидкости, причем масса этой его части сопоставима с массой, которая переносится в жидкость непрореагировавшей. Это изменит профиль концентрации, который будет отображен линией 2 на рис. 15. Ход кривой показывает, что скорость переноса вещества в массу жидкости будет меньше скорости абсорбции. [c.33]

Массообменными называются процессы, скорость которых определяется скоростью переноса вещества из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия (скоростью массопередачи). В процессе массообмена принимают участие три компонента распределяющее вещество, составляющее первую фазу, распределяющее вещество, составляющее вторую фазу и распределяемое вещество, переходящее из первой фазы во вторую. [c.113]

Процесс спекания можно определить как самопроизвольный процесс ликвидации дефектов и заполнения пор, протекающий в порошках и пористых телах. Главная движущая сила этого процесса — избыточная поверхностная энергия. Спекание начинается при небольших температурах со стадии протекания химических реакций на поверхностях и границах раздела твердофазных реакций. У металлических порошков обычно происходит восстановление оксидных пленок, что обеспечивает непосредственный контакт между частицами металла. С повышением температуры увеличивается давление паров вещества, которые конденсируются в соответствии с уравнением Кельвина в зонах контактов частиц, где имеется отрицательная кривизна поверхности. Скорость переноса вещества в этом случае определяется различными видами диффузии, характерными для пористых тел. [c.390]

Исследования переноса вещества в двухфазных системах применительно к псевдоожижению достаточно полно описаны в работах [35]. Процесс массообмена принято характеризовать скоростью, переноса вещества, которая определяется коэффициентом переноса рт и учитывает сопротивление как внешней, так и внутренней диффузии. Зависимость коэффициента переноса рт от физических свойств системы удобно представлять в безразмерном виде при помощи фактора переноса вещества / [c.174]

Скорость переноса вещества от ядра потока к границе раздела фаз или в обратном направлении, т. е. массоотдача, так-ким образом, зависит как от молекулярной, так и от конвективной диффузии, однако основное сопротивление переносу вещества оказывает пограничный слой, так как скорость молекулярной диффузии значительно меньше конвекционной. [c.300]

Этот безразмерный комплекс величин, описывающий подобие скорости переноса вещества массопроводностью внутри твердой фазы, называется диффузионным критерием Фурье (Ро ). [c.432]

Процессы, лимитируемые скоростью переноса вещества. Кинетика большинства процессов в конденсированных фазах определяется скоростью переноса вещества к зоне реакции. [c.215]

При установившемся режиме реакции все три стадии ее протекают с равными скоростями. При этом во многих случаях энергия активации реакции невелика, и вторая стадия (собственно химическая реакция) могла бы протекать очень быстро, если бы подвод реагирующего вещества к поверхности и отвод продукта от нее тоже происходили бы достаточно быстро. Следовательно, скорость таких реакций определяется скоростью переноса вещества. Можно ожидать, что при усилении конвекции скорость их будет возрастать. Опыт подтверждает это предположение. Так, реакция горения угля, химическая стадия которой требует небольшой энергии активации, протекает тем быстрее, чем интенсивнее подается к углю кислород (или воздух). В случае гетерогенных реакций в уравнения закона действия масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно представляет собой постоянную величину и поэтому входит в константу скорости. Например, для реакции горения угля [c.196]

Однако не во всех случаях скорость гетерогенной реакции определяется скоростью переноса вещества. Определяющей стадией реакций, энергия активации которых велика, является вторая стадия — собственно химическая реакция. Естественно, что скорость протекания таких реакций не будет возрастать при усилении перемешивания. Например, реакция окисления железа кислородом влажного воздуха не ускоряется при увеличении подачи воздуха к поверхности металла, поскольку здесь энергия активации химической стадии процесса значительна. [c.196]

Из уравнения (1.29) видно, что скорость переноса вещества прямо пропорциональна относительной разности парциальных давлений пара продукта реакции в первой и второй зонах. Более строгое выражение для скорости переноса может быть получено подстановкой уравнения (1.26) в уравнение (1.21). [c.25]

Пусть одновременно с реакцией (1.18а) протекает параллельная ей реакция (1.186). Скорость переноса вещества А из первой зоны во вторую будет выражаться, по аналогии с уравнением (1.29), соотношением [c.25]

Скорость переноса вещества С из зоны прямой реакции в зону обратной реакции определяется скоростью его диффузии, которая в соответствии с законом Фика характеризуется соотношением [c.27]

В первом скорость переноса вещества определяется переходом его из объема жидкости к входу в капилляр, причем внутри капилляра концентрации принимаются равновесными. В условиях внутридиффузионного режима скорость переноса вещества определяется диффузией внутри капилляра, а в остальных точках системы концентрации почти, одинаковы. [c.70]

Скорость переноса вещества зависит от многих факторов, важнейшие из них термодинамика процесса, коэффициент диффузии газовой фазы, форма сосуда, расстояние между горячей и холодной зонами, давление в реакторе. Необходимо также учитывать химические свойства примесей в очищаемом веществе — они не должны реагировать с газом-носителем. [c.67]

Мгновенное состояние процесса в аппарате характеризуется некоторым распределением веществ, скоростей переноса веществ и тепла. Газообразные и жидкие вещества можно охарактеризовать распределением концентраций и температуры в пространстве аппарата. Такое распределение является в общем случае трехмерным. [c.328]

Как уже отмечалось выше, в основе методов электрохимического анализа лежат явления или процессы, происходящие на электродах или в приэлектродном пространстве на границе соприкосновения фаз. Теоретически их относят к физической электрохимии, точнее к трем ее областям термодинамике, кинетике электродных процессов и теории процессов переноса. Свойства растворов электролитов, их зависимость от состава, температуры и давления рассматриваются в рамках термодинамики. Она позволяет описывать равновесия реакций и равновесные потенциалы электрохимических систем. С помощью термодинамики удобно также выражать движущие силы в случае необратимых процессов. С кинетикой электродных процессов мы встречаемся при отклонениях от равновесных условий и поверхностных перенапряжениях, необходимых для протекания электродных реакций с заметными скоростями. Не менее важны неравновесности, связанные с процессами переноса в растворах. Это видно на таких примерах, как омические потери в средах с низкой электропроводностью или ограничение скорости переноса вещества к электроду и продуктов реакции от электрода. [c.102]

Термин поляризация и его различные производные, такие как поляризованный, поляризуемый и неполяризуемый электроды, используется независимо от того, какая причина обусловливает отклонение Е от , =о- Возникновение поляризации может быть связано с химическими или физическими изменениями электродов, вызванными прохождением через них тока, с замедленной скоростью переноса вещества к электроду, медленным внедрением ионов в кристаллическую решетку или с медленным выводом их из нее. Имеются и другие причины поляризации, например, замедленный перенос заряда или низкая скорость химической реакции, предшествующей его переносу. Величина поляризации зависит также от омического сопротивления раствора и сопротивления внутри диффузионного слоя. Поляризацию можно измерить, и она не зависит от природы потенциала ,=о, который не обязательно должен быть равновесным. Если ,=0 равен равновесному значению потенциала Е и обусловлен установлением на электроде равновесия типа Ох + ие Red, то в этом случае поляризация называется перенапряжением (т]) [c.134]

Из (5.9) следует, что скорость переноса вещества в электрическом поле состоит из двух слагаемых. Первое из них соответствует [c.147]

При повышении температуры уменьшается адсорбционная способность п градиент концентрации в адсорбированной фазе. Поэтому роль поверхностной диффузии в общей скорости переноса вещества падает. [c.189]

Для эффективного осуществления процесса десорбции требуется наличие достаточно высоких коэффициентов внутренней диффузии, причем скорость переноса вещества в порах адсорбента определяется главным образом температурным режимом процесса. Минимальные температуры, ниже которых нецелесообразно осуществлять стадию десорбции в технологическом процессе, были названы пороговыми [Т ). При пороговой температуре Т половина адсорбированного вещества удаляется в вакууме в течение 10 мин. [c.198]

Коэффициент массоотдачи, в отличие от коэффициента массопередачи, характеризует скорость переноса вещества внутри фазы конвекцией и молекулярной диффузией одновременно. Коэффициент массоотдачи зависит от мно [c.17]

Скорость переноса вещества н фазе обратно пропорциональна сопротивлению сред1.(, которое складывается из сопротивлений, оказываемых основной массой среды, буферным и пограничным слоями. Часто оказывается удобным условно рассматривать все явление массоотдачи как происходящее за счет только молекулярной диффузии в области постоянного градиента концептрации или, в случае газов, постоянного градиента парциального давления. В этом случае вводится фиктивная толщина ламинарного слоя бе, в котором сонротивление диффузии принимается равным сумме сопротивлений реального ламинарного слоя, буферного слоя и турбулентной зоны. [c.71]

Высота аппарата определяется из заданных начальных и конечных концентраций выделяемых компоненюв, движущей силы и скорости переноса вещества. [c.83]

Процессы, при которых химическая реакция протекает медленнее, чем происходит перенос массы. Когда скорость химической реакции мала ио сравнению со скоростью переноса вещества между фазами, большая часть вещества А проходит через ламинарный слой, не претерпев превращения, и попадает в основную массу потока жидкой фазы. Следовательно, явления, протекающие в указанном слое, могут лимитировать процесс в целом, но только при условии, что в лалпь нарном слое реагирует относительно небольшая-доля компонента А, т. е. его концентрация во всей жидкости, включая этот слой, одинакова (рис. XIII-3, в). [c.378]

Гидравлическое сопротивление характеризуется трением о поверхность насадки, разностью давлений на ее лобовой и кормовой частях и энергией, расходуемой на турбулиза-цию газового следа. В ламинарной области гидравлическое сопротивление обусловлено трением, которое в свою очередь определяется переносом количества движения по направлению к поверхности тела с увеличением трения возрастает и скорость переноса вещества. Поэтому при работе в ламинарной области желательно применять тела с высоким коэффициентом сопротивления. Шаровая форма тел по сравнению с цилиндром и вытянутым эллипсоидом эффективнее их и имеет в 2 раза больший коэффициент сопротивления. [c.481]

Технологические процессы, скорость протекания которых определяется скоростью переноса вещества (массы) из одной фазы в другую, называются массообмепиыми процессами, а аппаратура, предназначенная для проведения этих процессов, — массообменной аппаратурой. [c.247]

Для 11ротекания твердофазных процессов особую роль играют содержание дефектов в кристаллах реагирующих веществ и скорость диффузии, обеспечивающей доступ реагентов друг к другу (т. е. скорость переноса веществ через слой продукта). Чтобы происходило взаимодействие дву.х газов, достаточно обеспечить их контакт (например, убрать перегородку между сосудами с газами) и реакция будет проходить со скоростью, лимитируемой скоростью диффузии или скоростью взаи.модействия молекул. Реакции в жидких фазах ускоряются при интенсивном перемешивании реагирующих веществ. Для осуществления реакции между кристаллическими веществами необходимо обеспечить доступ реагентов друг к другу и отвод продуктов. Реакция практически не проходит, если исходные вещества не способны перемещаться навстречу друг к другу через слой продуктов. Известны твердофазные реакции, в которых через слой продуктов диффундирует только один из реагентов. [c.274]

Особенности массообменных эффектов в БТС связаны с процессами ферментации, когда одновременно с ростом и развитием популяции микроорганизмов осуществляется перенос массы (транспорт питательных веществ и продуктов метаболизма) и энергии (поглощение и выделение тепла при биохимических превращениях в многофазной системе). Модели, описывающие процессы массообмена в биохимическом реакторе, являются макросоставляющими общей математической модели биореактора в целом. Скорость потребления питательных веществ в процессе роста микроорганизмов определяется, с одной стороны, скоростью их биохимического превращения, а с другой,— скоростью переноса веществ к клеткам. [c.82]

Супоницкий А. М. О расчете скорости переноса вещества в ламинарном потоке жидкости при гетерогенных химических реакциях со смешанной кинетикой.— ПМТФ, 1960, Л 2 2, с. 74—77. [c.331]

Обоснован новый способ интенсификацрш экстракции без увеличения межфазной поверхности, а лишь за счет передачи импульса непофедственно в межфазную область, позволяющий управлять скоростью переноса вещества через фаницу раздела фаз в тех случаях, когда экстракция сопровождается образованием межфазных пленок. Способ может найти применение для малотоннажной экстракции, когда нельзя ингенсифииировать процесс путем введения энергии в объемы фаз, поскольку это приводит к образованию устойчивых эмульсий. [c.56]