Диффузионные явления

ТОКИ ЖИДКОСТИ все время соединяются и разъединяются. Однако и в этой более сложной модели не учитываются тупиковые поры, т. е. участки с застойными зонами , куда основной поток почти не проникает и не соприкасается с твердой поверхностью. На наличие же подобных застойных зон указывают некоторые особенности диффузионных явлений в зернистом слое, которые будут обсуждены в гл. III. [c.39]

Факторы, влияющие на суммарную скорость гетерогенных каталитических реакций, перечислены выше и подробно рассматриваются на стр. 163. Уравнения, приведенные в настоящем и следующем разделах, относятся к случаям, в которых диффузия не влияет на скорость. Однако они будут связаны с диффузионными явлениями, если вместо парциальных давлений в газовом объеме Рд подставить парциальные давления на поверхности раздела фаз [c.211]

Роль диффузионных явлений в электрохимических процессах не сводится, однако, лишь к ограничению допустимых скоростей их протекания. В известных случаях, например три электровыделении металлов, диффузия оказывает влияние и на качество образующихся осадков, в частности на их распределение по поверхности катода. [c.320]

Седиментационный метод дисперсионного анализа обычно применяется лишь для систем, содержащих частицы, радиусы которых лежат в пределах 1 — 100 мкм. При оседании более крупных частиц вг маловязких средах, например в воде, необходимо учитывать отклонения от уравнения Стокса, связанные с турбулентным обтеканием частиц средой, а также вводить поправки на ускоренное движение частиц в начале седиментации. На оседание частиц с размером в доли мкм и меньше существенное влияние оказывают диффузионные явления. [c.154]

Диффузионные явления в контактном процессе. В соответствии с упрощенной схемой контактного процесса первым его этапом является перенос исходных веществ из газовой фазы к внешней поверхности катализатора. Однако большинство промышленных катализаторов имеет развитую внутреннюю поверхность, иногда в десятки тысяч раз превышающую внешнюю поверхность. Скорость переноса реагентов к внутренней поверхности зерен катализатора оказывает большое влияние на ход контактного процесса. [c.282]

По сравнению с образованием осадка промывка его отличается осложняющей особенностью, которая состоит в том, что вместо одной жидкости (фильтрата) в процессе принимают участие две смешивающиеся жидкости (фильтрат и промывная жидкость). Это обусловливает возникновение диффузионных явлений в осадке, достаточно сложных для математического описания действительных процессов промывки. [c.246]

Для лучшего представления о затруднениях, возникающих при математическом описании закономерностей промывки, следует остановить внимание на сложной совокупности гидродинамических и диффузионных явлений при промывке осадков вытеснением. [c.246]

Рассмотрим математическое описание, учитывающее гидро-дина Мические и диффузионные явления, протекающие в процессе промывки осадков [290]. [c.258]

Катализаторы на носителях, вероятно, являются наиболее распространенным типом сложных катализаторов. Они получили широкое распространение благодаря удобству их практического применения (подробнее см. главу V). В этих катализаторах активную часть наносят на инертную подкладку — носитель. Таким образом, эти катализаторы как минимум, двухфазны. Возможно троякого рода влияние носителя на каталитический процесс 1) увеличение поверхности катализатора 2) влияние пористой структуры носителя на активность и избирательность (эта проблема целиком относится к вопросам, связанным с диффузионными явлениями) и 3) специфическое действие носителя. [c.46]

Первый фактор усложнения строения химически однородной системы (т. е. системы первого уровня) с гидродинамической точки зрения связан с образованием в ней надмолекулярных структур или глобул, под которыми понимаются коллективы или агрегаты близко расположенных молекул, обладающие относительной термодинамической устойчивостью (целостностью) при воздействии гидродинамических возмущений. Каждая глобула ведет себя как элементарная ФХС, где имеет место весь комплекс химических, тепловых и диффузионных явлений. Система, полностью разделенная на отдельные агрегаты молекул, равномерно распределенные по объему аппарата, называется полностью сегрегированной. Явление сегрегации характерно как для сплошной [15— 17], так и для дисперсной фазы [18, 19]. [c.25]

Рассмотренные выше диффузионные явления характерны для поровых каналов с радиусами, превышающими средние длины пробега молекул. Для парогазовых смесей последние находятся в пределах (0,3—0,6) 10 м при давлении 10 Па и температуре 273 К. [c.147]

Обеспечение координации отдельных подсистем ФХС (блоки гидродинамики, химической кинетики, кинетики тепловых и диффузионных явлений и т. п.) при их агрегировании в общую модель ФХС на основе развитой системы формализации и учета естественных причинно-следственных отношений между отдельными явлениями и эффектами. [c.19]

Как уже упоминалось, развернутая диаграмма диффузионных явлений в элементарном объеме гетерофазной системы включает три части 1) диаграмму связи процессов переноса в несущей (сплошной) среде 2) диаграмму связи процессов в дисперсной фазе 3) диаграмму связи процессов на границе раздела фаз. [c.164]

Для решения этих задач в рамках диффузионных явлений процесса набухания вводятся различные системы координат [26], позволяющие выразить скорость перемещения фазовой Уоо и оптической Vx границ относительно стенки ячейки с-сечение через диффузионные потоки растворителя, проникающего в материал полимера [c.299]

Диаграмма связи диффузионных и релаксационных явлений в материале сополимера, полученная простым присоединением диаграммы связи реологической модели вязкоупругого состояния полимера к фрагменту диаграмм связи, отображающего диффузионные явления сплошной среды, представлена на рис. 4.4. Построенная диаграмма замкнута относительно преобразований энергии в ней, увязывает макроскопическое движение элементарного объема системы с физико-химическими характеристиками ее макроструктуры. Поэтому синтез уравнений системы по ее диаграмме приводит к замкнутой системе уравнений процесса набухания сополимера с учетом движения реальной сплошной среды и пере- [c.309]

Определение диффузии. Несомненно, что диффузионные явления, протекающие в материалах органического происхождения, могут служить показателем их стойкости. [c.364]

Коэффициент диффузии. Гетерогенную реакцию можно разбить на несколько стадий 1) подход вещества к поверхности, 2) адсорбция, 3) реакция, 4) удаление продуктов. Любая из этих стадий может определять скорость реакции. Если лимитирующими является первая и четвертая стадии процесса, то скорость этого процесса зависит от диффузии поэтому кинетические процессы такого типа называются диффузионными процессами. Большое значение имеют диффузионные явления в таких процессах, как испарение жидкостей на воздухе или в среде других газов, растворение вещества в разных растворителях и т. п. Скорость этих процессов определяется скоростью диффузии. [c.422]

Диффузионные явления в кристаллических телах. .......29 [c.86]

Комплексообразование карбамида с углеводородами протекает с разной скоростью. Изучению скорости комплексообразования посвящено много работ. Изучалась скорость вступления в комплекс углеводородов в зависимости от длины цепи и природы исходного сырья [за] исследовалась скорость реакции комплексообразования с точки зрения диффузионных явлений внутри кристалла карбамида, т-е. проникновения н-алканов в зоны неотработанного кристалла карбамида [34]. В работе [35] были продолжены исследования по определению скорости реакции комплексообразования. Были изучены непрерывные кинетические кривые, полученные при образовании комплекса карбамида с н-алканами от до и с другими комплексообразующими углеводородами, находящимися в дизельных фракциях некоторых нефтей. Изучали последовательность вступления в комплекс и скорость реакции комплексообразования исследуемых продуктов, степень извлечения их от потенциала в зависимости от температуры и длительности реакции. Физико-хи ,ические свойства исследуемых дизельных фракций сун-женской, усть-балыкской и грозненской нефтей приведены в табл. 2.2. [c.41]

Существенная особенность диффузионных явлений состоит также и в том, что все возмущения распространяются с бесконечной скоростью, так как любое возмущение в любой точке среды чувствуется одновременно. Интересно определить форму уравнения (7.103) для очень больших скоростей нейтронов. Наложим условие, что ьО и остаются конечными при у— 03. Таким образом, мы требуем, чтобы диффузионная среда имела исчезающе малое сечение поглощения и очень большое транспортное сечение. Для принятых ограничений уравнение (7.103) удобно записать в форме [c.250]

Подсчеты значений кажущихся энергий активации процесса каталитического крекинга показали, что для крекинга легкого газойля при температурах от 450 до 500" С на промышленных крупногранулированных катализаторах энергии активации близки — к 20 ООО кал л оль, что соответствует температурному коэффициенту скорости реакции а= 1,15— 1,25 Выше упоминалось, что в указанных условиях крекинг протекает в области, промежуточной между кинетической и диффузионной. Энергия активации каталитического крекинга, протекающего )з кинетической области (что будет соответствовать или более низким температурам или более высокой степени дисперсности катализатора), составляет около 30 ООО кал/моль. Значительно ниже вехичины энергии активации для крекинга тяжелых газойлей они не превышают 10 000— 15 000 кал1моль , 7. е. кинетика крекинга таких видов сырья еще в большей степени осложнена диффузионными явлениями. Значения констант скорости реакций каталитического крекинга являются, таким образом, условными, так как в зависимости от фракционного состава сырья, степени измельчения катализатора и интервала температур процесс протекает в кинетической или смешангюй области. [c.154]

Скорость всего процесса в целом зависит от наиболее медленной стадии реакции, которая и является определяющей. Если определяющей стадией является сам акт химического взаимодействия между реагирующими молекулами, а процесс отвода и подвода компонентов практически не влияет на ее скорость, то такую реакцию называют протекающей в кинетической области. Если определяющей стадией является скорость подвода реагирующих веществ, то реакцию называют протекающей в диффузионной области. Если же скорости как самой реакции, так и процессов диффузии соизмеримы, то скорость всего процесса является функцией кинетических и диффузионных явлений и процесс протекает в переходной области. [c.628]

Пористая структура и размеры зерна катализатора через, диффузионные явления, прежде всего влияют на активность и избирательность катализатора. Эти вопросы рассматривались в главе III. Однако структура катализатора влияет не только на эти свойства. Она определяет в значительной мере механическую прочность катализатора и тем влияет на егодолговечность. Скорость зауглероживания катализатора и скорость регенерации, также зависят от структуры пор катализатора. Форма и размер зерен определяют и - гидравлическое сопротивление слоя катализатора и следовательно энергетические затраты на транспорт потока. В отношении активности и селективности катализатора и сопротивления слоя можно в более или менее строгой форме применять теоретически обоснованные методы оптимизации структуры и формы, в отношении же остальных свойств, на которые влияют структура и форма, приходится применять названные выше методы эмпирической оптимизации или расчетного сравнения отдельных вариантов. [c.189]

Во внешней диффузионной области скорость регенерации определяется диффузией кислорода из объема гранул к их поверхности. Концентрация кислорода у поверхности гранул меньше, чем в газовом пространстве между гранулами. В промышленных условиях начальная стадия (горение кокса начинается через 12— 17 мин после подачи воздуха) выжига протекает в пневмоподъемнике катализатора и в верхней части регенератора. Количество выжигаемого кокса (при удельном расходе воздуха 200 об. ч. на 1 об. ч. катализатора в 1 ч) пропорционально продолжительности регенерации катализатора. Только при выжиге небольших количеств кокса из центра частиц скорость регенерации замедляется вследствие диффузионных явлений. [c.67]

Фильтрование суспензий обычно заканчивается промывкой и просушкой осадков. Эти процессы характеризуются гидродинамическими, а также массообменными и диффузионными явлениями. Рассмотрение этих процессов дополняет теорию процесса фильтрования. [c.38]

Исследованию диффузионных явлений посвящен ряд фундаментальных работ [50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 и др.]. В основном диффузионные процессы изучаются с точки зрения получения качественных полупроводниковых материалов, сталей и сплавов. [c.111]

Доказано, что решающую роль при микрораспределении тока играют диффузионные явления, обусловленные расходом выравнивающего агента вследствие восстановления, химической реакции с поверхностью металла катода или включения в осадок прочно адсорбированных молекул добавки. [c.352]

В зависимости от того, в одной или нескольких фазах находятся компоненты, реакции, различают кинетику гомогенных реакций и кинетику гетерогенных реакций. В гетерогенных системах процесс в целом состоит по меньшей мере из двух последовательных стадий диффузии реагирующих веществ к поверхности раздела фаз и химической реакции на поверхности. Разница между скоростями каждой стадии может быть очень большой. В этом случае скорость процесса в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии, которая называется лимитирующей, или определяющей стадией. Если скорость процесса определяется химическим взаимодействием веществ на поверхности, то говорят, что реакция протекает в кинетической области. Если же определяющая стадия — подвод реагирующего вещества в зону реакции за счет диффузии, то считается, что реакция протекает в диффузионной области. Скорости реакции и диффузии могут быть соизмеримы. Тогда скорость всего процесса представляет собой сложную функцию кинетических и диффузионных явлений, и процесс протекает в переходной области. [c.228]

Для оценки скорости диффузии обычно пользуются коэффициентом молекулярной диффузии. В связи с тем, что молекулярная теория жидкостей разработана относительно слабо, то невозможно оценивать коэффициент диффузии в жидкостях с такой же точностью, как, например, для газов. Учитывая то, что остатки являются многокомпонентными смесями высокомолекулярных соединений, диффузионные явления в которых осложнены стерическими факторами и межмолекулярными взаимодействиями, обычно прибегают к различного рода упрощениям, в частности условно относят рассматриваемую смесь к двухкомпонентной. Например, дисперсную фазу относят к компоненту 1, а дисперсионную среду, в которой диффундирует дисперсная фаза, к компоненту 2. Для количественной оценки значений коэффициентов молекулярной диффузии в растворах могут быть использованы эмпирические корреляции, которые достаточно подробно рассмотрены Саттерфилдом [27]. Так, для оценки коэффициента диффузии В молекул соединений с относительно малыми размерами широко используется соотношение Вильке и Чанга [c.29]

При анализе процессов, происходящих в аппаратах, принято всю совокупность протекающих в них явлений условно делить на два уровня макроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса) [ . микрокинетическим факторам относится совокупность физико-химических эффектов,, определяющих скорость протекания физических или химических явлений на молекулярном (атомарном) уровне и в локальном объеме аппарата. Макрокинетика процесса изучает поведение ФХС в аппарате в целом. Здесь на эффекты микроуровня накладываются гидродинамические, тепловые, диффузионные явления крупномасштабного характера, структура которых определяется конструктивными особенностями промышленного аппарата, характером подвода к нему внешней энергии, типом перемешивающих устройств и т. п. [c.42]

Оценка влияния диффузионных эффектов в эмульсионной полимеризации. Обычно математическое описание кинетики процесса эмульсионной полимеризации сводят либо к детерминированной кинетической модели [15—22], либо к модели, основанной на вероятностных представлениях [23—281. В основе этих подходов лежит допущение о том, что скорость постзшления мономера к по-лимер-мономерным частицам превосходит скорость полимеризации в последних, т. е. процесс протекает в кинетической области. Экспериментальной и теоретической проверке этого положения в эмульсионной полимеризации уделялось сравнительно мало внимания. Влияние диффузии на скорость полимеризации может быть значительным, когда скорость полимеризации в частицах превосходит скорость поступления мономера к нолимер-моно-мерным частицам (внешнедиффузионная область) и скорость диффузии мономера и радикалов внутри частицы (внутридиффузион-ная область). Одними из немногих работ, где делается попытка получить качественные и количественные оценки диффузионных явлений в эмульсионной полимеризации, являются работы [29, 30]. Автор работы [30] получает скорость максимального диффузионного потока к поверхности частицы в виде [c.146]

По диффузионным явлениям в кинетике набухания полимеров, находящихся в различном фазовом и физическом состояниях, накоплен значительный экспериментальный материал [4, 11, 12, 17, 20]. Наибольший интерес представляет исследование кинетики набухания с использованием микроскопического и интерферомет-рического методов [12], позволяющих получить кривые распределения концентрации растворителя и ее градиента по радиусу гранулы. [c.298]

Рассмотрение кинетики набухания в указанных аспектах приводит к проблеме решения уравнения нестационарной диффузии в условиях перемещающихся границ. Точное решение задач подобного рода известно лишь в очень ограниченном числе случаев [27, 28]. Метод аналитического решения задач диффузии (теплопроводности) при наличии движущихся границ предложен [29—31]. Этот метод основан на разложении искомого решения в ряд по некоторым системам мгновенных собственных функций соответствующей задачи. Таким образом, рассмотрение процесса набухания с учетом диффузионных явлений приводит к весьма сложной проблеме решения уравненийТмодели. Этот подход к описанию кинетики набухания нельзя признать исчерпывающим по ряду причин. Так, здесь недостаточно четко отражены физические особенности внутренней структуры полимеров. Параметры моделей не имеют явной связи с молекулярными характеристиками ноли- [c.299]

Параллельное соединение М- и МТР-элементов дает возможность учитывать релаксационный характер сорбции вещества растворителя в материал сополимера. Действительно, когда проводимость М-элемента мала (при С = О, т) = 10 П и — 3,81- 10 мV ), поток диффундирующего растворителя определяется скоростью деформации сплошной среды у, т. е. релаксационными процессами вязкоупругости. После прохождения наиболее быстрых релаксационных процессов кинетика набухания полностью контролируется диффузионными явлениями вследствие увеличивающейся проводимости М-элемента в условиях достаточной подвижности макромолекул среды. [c.307]

Развитие коррозионного процесса можно фиксировать фотографированием. В носледние годы для качественной оценки коррозионного процесса привлечен и способ микрокиносъемки. Применение последнего способа позволяет исследовать кинетику коррозиониого процесса, диффузионные явления, возникновение пассивности металлов, переход металлов в активное состояние, развитие коррозионных трещгт и других сложных яв.лений. Способ микроскопического исследования позволяет использовать возможности убыстреиЕЮЙ и замедленной съемки. [c.335]

Рост примесей в алкилате наблюдается при повышении температуры, времени контакта, концентрации катализатора, низкой степени перемешивания и влиянии других факторов, связанных с диффузионными явлениями и изменениями соотношения реагирующих компонентов. Учитывая, что катализаторный комплекс — источник образования побочных продуктов, получающихся еще в момент его приготовления, необходимо исключить причины их появления. Как показано, снижение температуры при приготовлении ко я плекса с 60 до 30 °С позволяет уменьшить в нем содержание примеси этилбензола в 5, толуола— в 7, а н-пропилбензола — в 25 раз [194]. Подобный же эффект наблюдался и при снижении времени приготовления и хранения катализаторного комплекса (температура 70°С, концентрация А1С1з 0,2% масс.) [c.150]

Гетерогенная каталитическая реакция, осуществляемая в присутствии твердых пористых катализаторов, состоит из следующих стадий внешней диффузии реагирующих молекул из объема к частице катализатора, внутренней диффузии через норы к новерхности катализатора, адсорбции молекул поверхностью, химической реакции между адсорбированными молекулами, десорбции образующихся продуктов реакции и их диффузии в обратном направлении. Скорость всего ироцесса в целом зависит от наиболее медленной стадии, которая и является определяющей. Если определяющей стадией является сам акт химического взаимодействия между реагирующими молекулами, а процесс отвода и подвода компонентов практически ие влияет на ее скорость, то такая реакция протекает в кинетической области. Если определяющей стадией яиляется скорость подвода реагирующих веществ, то в этом случае реакция протекает в диффузионной области. Если скорости как самой реакции, так и процессов диффузии соизмеримы, то и этом случае скорость всего ироцесса является функцией кинетических и диффузионных явлений Рис. 22. 1. Занисимость коп- ц процесс протекает в переходной об-стапты скорости реакции от ттяр-гг, тсмператури. [c.596]

Правильный выбор выражения для движущей силы определяется скоростью диффузионных явлений в контактирующих фазах. Когда скорость межфазового массообмена определяется скоростью диффузии в одной из фаз (при определенных условиях процесса), то говорят, что в этой фазе сосредоточено основное диффузионное сопротивление массообмену. Когда же диффузионные процессы в обеих фазах протекают с соизмеримой скоростью, то часто возникает необходимость оп ределення вклада каждой из фаз в диффузионное сопротивление. В ряде случаев это имеет важное значение при конструкционном и технологическом оформлении процесса, например при /разделении обычных смесей. [c.73]

На рис. 2.9 изображена схема прибора, работающего по методу газового насыщения. Тщательно очигценный газ-носитель поступает в контейнер, где насыщается паром исследуемого веп1,ества, и выходит в сборник конденсата. Здесь испарившееся в камере вещество конденсируется, а газ-носитель через отвод выводят из прибора и измеряют его объем. Этот метод имеет много разновидностей. Однако трудности, связанные с очисткой газа-носителя и необходимостью устранения диффузионных явлений, ограничивают его использование. [c.50]

Изучение кинетики адсорбции в чистом виде — задача крайне сложная, так как наблюдаемое поглощение вещества на границе фаз протекает в два этапа 1) диффузия вещества к поверхности 2) собственно адсорбция. Очень часто кинетику наблюдаемого процесса определяют преимущественно диффузионные явления. В пористых адсорбентах могут существовать два режима диффузионных процессов внешнедиффузионный и впутридиффузионный. [c.70]

Как видно из табл. 6.1, наименьший коэффициент вариации константы скорости образования сульфоалюмината кальция получен при определении его по уравнению Таммана —Фишбека (6.43), описывающему процесс, в котором лимитирующей стадией является как непосредственно химическое взаимодействие компонентов смеси твердых веществ, так и диффузионные явления. [c.181]

В. Б. Ратинов [107—112] уделил большое внимание кинетике процессов гидратации, диффузионным явлениям, метастабильной растворимости гидратных фаз. Исходя из термодинамических соображений он считает, что если на поверхности частиц возникает пленка гидратных новообразований, то растворимость их должна быть ниже, чем негидратированного вяжущего. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология