Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

27
x
0
/
1
становится отрицательным, что свидетельствует о перемещении зоны
химической реакции в пограничную пленку фазы 2. Если же вещество А не
может перейти из фазы 1 в фазу 2 (газожидкостные реакции), фронт реакции
сохраняется на границе раздела фаз, диффузионное сопротивление остается
прежним и дальнейшее увеличение C
A,1
не должно ускорять реакцию, т. е.
бесполезно для интенсификации процесса. Подставляя x
0
/
1
в уравнение
(1.27), получаем такое выражение для скорости процесса:
,2 ,1 ,1 ,1
,2 ,1
,1
,1,1 ,2 ,1 ,2
1
1 1 1 1
Y Y A Y A
Y A
A
Y YY Y Y Y Y Y
P H C
P
r C
HH H
 
. (1.29)
При сравнении уравнения (1.29) с ранее выведенным (1.8) для случая
массопередачи в отсутствие химической реакции видно, что сопротивление,
составляющее знаменатель уравнений, остается неизменным. Однако
движущая сила процесса, выраженная величиной в числителе, при наличии
мгновенной химической реакции существенно возрастает.
Для газожидкостной реакции A + Y
продукты при соотношениях
коэффициентов массоотдачи и концентраций, обеспечивающих протекание
реакции на границе раздела фаз, т. е. при
Y,2
·P
Y,2
<
A,1
·C
A,1
уравнения (1.28) и
(1.29) становятся неверными. В этом случае все сопротивление
сосредоточено в пленке фазы 2 (газовой), и скорость процесса равна
,2 ,2
Y Y
r P
. (1.30)
Как и раньше, обе части выведенных уравнений можно умножить на
удельную поверхность контакта фаз и получить аналогичные зависимости
объемных скоростей реакции от объемных коэффициентов массообмена.
Отсюда ясно, что скорость рассматриваемого процесса должна сильно
зависеть от интенсивности перемешивания или линейной скорости газа в
свободном сечении при его барботировании через жидкость. Эта связь такая
же, как при массопередаче в отсутствие химической реакции, что показывает
путь интенсификации подобных процессов.
В диффузионной области гетерофазных реакций протекают процессы
очистки отходящих газов от кислых примесей (НС1, Н
2
S, С1
2
, СО
2
) водными
растворами щелочей.
Пример
Исследования гетерофазного процесса Y
г
+ A
ж
продукты, протекающего в
полой распылительной колонне с форсунками для распыления поглотительного раствора
показали:
а) скорость процесса прямо пропорциональна парциальному давлению компонента
Y в газе;
б) порядок реакции по реагенту А меняется от 0 до 1 в зависимости от давления
жидкости перед форсункой.
В какой области находится гетерофазный процесс, и какие есть пути его
интенсификации.
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы