Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Бочкарев В.В. - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

79
различающихся своими закономерностями, которые усложняются по
сравнению с гомогенными гомофазными процессами.
Кинетическая область гетерофазных реакций
В случае, когда массопередача протекает намного быстрее химиче-
ской реакции, между концентрациями веществ в каждой фазе устанав-
ливается равновесие, соответствующее уравнению (2.1), и общая ско-
рость процесса лимитируется наиболее медленной стадией – самой хи-
мической реакции, протекающей в объеме. Такая область гетерофазных
процессов называется кинетической.
При исследовании и количественном описании процесса важно ус-
тановить, что реакция протекает в кинетической области. Если жид-
кость реагирует с неразбавленным газом-реагентом и не образуются га-
зообразные продукты, то кинетическая область достигается при такой
скорости подачи газа, при которой скорость реакции больше не увели-
чивается. Труднее решить этот вопрос для реакции с газами, парциаль-
ное давление которых меняется в ходе процесса (большинство процес-
сов санитарной очистки газов). В любом случае, одним из признаков
протекания гетерофазной реакции в кинетической области является не-
зависимость скорости процесса от внешних гидродинамических усло-
вий.
Рассмотрим гетерофазную реакцию
А
ж
+ Y
г
продукты.
Примем, что реагент А находится в жидкой фазе 1, где его концен-
трация равна С
A,1
, а вещество Y – в газовой фазе 2, где его концентрация
или парциальное давление составляют C
Y,2
или Р
Y,2
(см. рис. 2.3). Рас-
смотрим несколько типичных случаев построения кинетических моде-
лей для простой реакции, описываемой уравнением
A Y
n n
A Y
r = k C C
.
Допустим, реакция протекает в одной жидкой фазе, что наиболее
типично для систем газ-жидкость. Концентрацию второго реагента Y в
фазе 1, где протекает реакция, находим из уравнения (2.1)
,1 ,2
Y Y Y
,
и тогда скорость реакции, отнесенная к единице объема этой фазы, бу-
дет равна:
,1 ,1 ,1 ,2
A Y A Y
Y
n n n n
A Y A Y
n
Y
k
r = k c c = c p
H
(2.23)
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Страницы