Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

16
газа А, то в растворе останется ( В
0
-
m
n
x ) молей хемосорбента ( В
0
- количество молей
хемосорбента в начале) и появится
k
n
x молей вещества С,
l
n
x молей вещества D и т. д.
Следовательно
0
0
k l
n n
h
p
m j
n
ф
ф
k l
x x
x
n n
K i
x
В jx
m
x B x
n
, (1.11)
где i=
, / ,
k n l n
кn l n h k l n j m n
  - коэффициенты, зависящие от
стехиометрических соотношений при реакции растворенного газа с хемосорбентом.
Коэффициент h представляет собой общее число молей (или ионов) продукта на 1
моль (ион) прореагировавшего газа. Аналогично коэффициент j равен числу молей
(ионов) хемосорбента, реагирующих с 1 молем (ионом) растворенного газа. Если
справедливо первое условие, коэффициенты i, h, j являются целыми числами.
Переход от уравнения (1.11) к условиям равновесия с газовой фазой можно
осуществить через константы равновесия для физически растворенного газа
( 0)
ф
ф гx
P Р
x
К К
Тогда
0 0
h h
A ф
j j
p
i x x
P K K
K B jx B jx
(1.12)
При принятых допущениях величина K зависит только от температуры и
характеризует равновесие газ-жидкость с учетом физического равновесия газ-жидкость и
химического равновесия растворенный газ-хемосорбент. Так как
1
1
H RT
ф
К А e
 
и
2
H RT
p
K A e
, (1.13)
(где
H
1
и
H
2
- соответственно изменения энтальпии при растворении газа и при
химической реакции), то
1 2
/
ф
H RT H RT
ф
р
K
K i A A е A e
K
  , (1.14)
где
H - общее изменение энтальпии при растворении газа, сопровождаемом химической
реакцией.
Уравнение (1.12) иногда удобно применять в таком виде, чтобы в него входила
степень использования хемосорбента
0
x B
(степень насыщения, степень протекания
реакции). Тогда
0
0
0 0
1
h
h
h j
A
j j
B
P K K B
B j B j
. (1.15)
Таким образом, в уравнение равновесия газ-жидкость при хемосорбции входят не
менее трех констант. Эти константы могут быть определены либо независимым путем (на
основе данных о механизме и константе равновесия реакции, о физической растворимости
газа в абсорбенте), либо непосредственной обработкой экспериментальных данных о
химической растворимости газа в этой системе.
Из уравнений (1.12) и (1.15) следует, что при равных значениях K и B
0
большое
влияние на ход кривой равновесия оказывает стехиометрия процесса. Так, хемосорбенты с
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы