Массопередача при гетерофазных реакциях

Особенностью гетерофазных реакций является необходимость переноса вещества из одной фазы в другую за счет массопередачи, одновременно с которой происходит сама химическая реакция. С подобным явлением мы уже встречались при гетерогенном катализе, но в данном случае математическое описание процесса существенно изменяется и нередко усложняется. В зависимости от относительных скоростей массопередачи и химической реакции здесь также имеются несколько областей протекания реакции 1) кинетическая, когда химическая реакция идет много медленнее массопередачи 2) диффузионная, в которой самым медленным является процесс переноса вещества 3) переходные области, характеризующиеся сравнимыми скоростями химической реакции и массопередачи. [c.192]

Характерной чертой гетерофазных реакций является также слабая зависимость скоростей и коэффициентов массопередачи от температуры. Это связано с небольшим увеличением скорости молекул и коэффициентов молекулярной диффузии с температурой. При выражении соответствующих данных в координатах lgp — 1/Г кажущаяся энергия активации массопередачи в отсутствие химической реакции составляет всего 5 — 20 кДж/моль. [c.195]

Так как значительное число промышленных процессов основного органического и нефтехимического синтеза протекает в гетерофазных системах, особенно часто в системах газ-жидкость или жидкость-жидкость, то для протекания химических реакций необходимо обеспечить межфазный перенос вещества. При этом в зависимости от относительных скоростей массопередачи и химической реакции процесс может протекать в различных областях кинетической, когда химическая реакция идет много медленнее процесса массопереноса диффузионной, в которой самым медленным является процесс переноса вещества переходной области, характеризующейся сравнимыми скоростями химической реакции и массопереноса. [c.116]

Если умножить на f обе части выведенных уравнений массопере-дачи и обозначить через = Гв/ и = Рг/ скорости и коэффициенты массообмена, отнесенные уже к единице объема, вид уравнений останется прежним. В этой форме их легко использовать для расчета массопередачи в гетерофазных системах в отсутствие химической реакции. [c.195]

Когда массопередача протекает значительно быстрее химической реакции, между концентрациями веществ в каждой фазе успевает установиться термодинамическое равновесие, и общая скорость процесса зависит только от скорости самой химической реакции. Такая область гетерофазных процессов называется кинетической. [c.198]

К медленным реакциям, определяющим общую скорость процесса, относятся многие реакции в системе жидкость — жидкость, играющие важную роль в основной органической промышленности (например, нитрование, сульфирование и гидролиз). Эти процессы по традиции не относятся к экстракционным, а рассматриваются как химические гетерофазные реакции. Проектирование аппаратов для таких процессов основывается скорее на расчете и конструкции реактора с учетом скорости реакции, а не скорости массопередачи. Протекание этих химических реакций сопровождается большими тепловыми эффектами и включает, как и экстракция, процесс массопередачи. Единственное различие заключается в относительных значениях скорости массопередачи. Представляет интерес найти возможность иереноса определенных закономерностей из одной группы процессов в другую. [c.359]

Особенностью гетерофазных процессов является необходимость переноса реагентов из одной фазы в другую за счет мас-сопередачи. При этом в зависимости от относительной скорости химической реакции и массопередачи существует несколько областей гетерофазных реакций, различающихся своими закономерностями, кинетическими моделями и методикой исследования, которые усложняются по сравнению с гомогенными гомо-фазными процессами. [c.246]

В случае, когда массопередача протекает намного быстрее химической реакции, между концентрациями веществ в каждой фазе устанавливается равновесие, соответствующее уравнению (У-1), и общая скорость процесса лимитируется наиболее медленной макростадией самой химической реакции, протекающей в объеме. Такая область гетерофазных процессов называется кинетической. Она легко достигается для сравнительно медленных химических процессов (гидролиз и другие реакции хлорпроизводных, сульфирование серной кислотой, окисление молекулярным кислородом и др.), которые из-за отсутствия диффузионных торможений имеют в этих условиях наивысшую скорость. [c.248]

Отметим, что выведенные в данном разделе уравнения применимы для химических реакций, описываемых любыми кинетическими уравнениями и порядками. При формальном подборе для скорости выражения простого типа г=1ЙСа"аСу"а они дадут формальные порядки реакции от первого до дробного по Y и от нулевого до дробного по А. Зависимость скорости реакций от температуры такая же, как при массопередаче в отсутствие химической реакции. Энергия активации оказывается равной 4— 20 кДж/моль, что характерно для этой чисто диффузионной области гетерофазного процесса. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология