Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

25
1)
5
a
. В этом случае
0
, причем для больших
a
гиперболический
тангенс стремится к 1, т. е.
,1
На k C D
и
,1 0,5
,2
,0 ,1
Y A
Y
Y Y Y A
Y
Y
D k C
P
r C k D C
H
D
. (1.26)
Как видно из уравнения, при быстрой химической реакции, завершающейся на
внутренней поверхности пограничной пленки, эффективная константа скорости равна
среднему геометрическому из коэффициента диффузии и константы скорости химической
реакции. При этом кажущийся порядок реакции по реагенту A равен 0,5, а порядок по Y -
единице. Эффективная энергия активации будет равна примерно половине энергии
активации той же реакции в гомогенной среде.
2)_
0,3
a
. Здесь можно говорить о том, что
0
a
0 0
1
a a
a
lim Ha lim
th a
т. е. уравнение (1.25) превращается в уравнение физической абсорбции. Таким образом,
очень медленная химическая реакция не влияет на коэффициент массопередачи, и в этом
случае процесс описывается уравнениями, выведенными в предыдущем разделе для
условия, что реакция в пограничной пленке отсутствует.
Для промежуточных значений
0,3 5
a
(см. рис. 1.6) эти упрощения
недопустимы, и приходится пользоваться математическим описанием процесса в
соответствии с вышеприведенными уравнениями. Кажущийся порядок по реагенту A в
этой области может меняться от 0,5 до 0,8-0,9, а эффективная энергия активации - от 0,5
до 0,8-0,9 от энергии активации той же реакции в гомогенной среде.
Отметим, что выведенные выше уравнения скорости относятся к единице
поверхности контакта фаз, а при переходе к скоростям на единицу объема в числитель
следует ввести поправку на удельную поверхность контакта фаз
f S V
.
Диффузионная область гетерофазного процесса при мгновенной
химической реакции
При наличии очень быстрой химической реакции
A + Y
продукты
вещества диффундируют навстречу друг другу и немедленно реагируют
внутри пограничной пленки на некоторой поверхности П1,0, где их
концентрация должна равняться нулю (рис. 1.7). При этом ни один из
реагентов не может присутствовать в объеме другой фазы. Принимая, что
реакция протекает в пограничной пленке фазы 1, где находится вещество A,
получим следующее равенство диффузионных потоков:
1 1
,2 ,2 ,0 ,1 ,0 ,1 ,1
0 1 0
0 0
Y Y Y Y Y A A
r P P C C
x x
. (1.27)
Коэффициенты
,2
Y
,
,1
Y
,
,1
A
относятся соответственно к
массопередаче веществ A иY в пограничных пленках первой и второй фаз, а
множители
1 0
x
и
1 1 0
x
учитывают, что реагентам приходится
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы