Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Бочкарев В.В. - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

91
нии w
газ
ее величине скорость оказывается постоянной (кинетическая
область). В промежутке между ними, отмеченном на рис. 2.8 отметками
(о) и характеризующемся замедлением роста скорости с повышением
w
газ
, наблюдается переходная область гетерофазных реакций. Для нее
характерно пониженное значение наблюдаемой энергии активации из-за
наложения диффузионного торможения. Эта область встречается при
определенном соотношении между толщиной пограничной пленки,
константой скорости и коэффициентом молекулярной диффузии.
Переходная область с учетом реакции в пограничной пленке
В предыдущем разделе была рассмотрена переходная область протека-
ния гетерофазных процессов без учета химической реакции в пограничной
пленке, что является лишь некоторым приближением к реальным процессам,
не оправдывающимся при сравнительно быстрых реакциях. Из-за химической
реакции в пограничной пленке фазы 1 и при условии, что диффузионное со-
противление сосредоточено также в этой пленке, изменение концентрации
вещества Y на ней будет описываться уже не прямой, а некоторой кривой.
Это объясняется тем, что количество диффундирующего реагента Y бу-
дет постепенно снижаться вдоль оси х из-за его расходования на реакцию.
Определенная доля вещества Y, зависящая от относительной скорости реак-
ции, пройдет через пограничную пленку и будет находиться в объеме фазы 1
в концентрации c
Y,1
. Таким образом, химическая реакция будет протекать как
в пленке, так и в объеме фазы 1, где находится реагент А.
При дальнейшем рассмотрении мы ограничимся реакцией первого по-
рядка по веществам А и Y, причем будем считать, что концентрация реагента
А в жидкой фазе 1 значительно больше, чем
Р
,1
Y
c
. Это соответствует реакции
псевдонулевого порядка по веществу А при его большой концентрации в фазе
1 или при меньшей концентрации А – реакции с веществом Y, плохо раство-
римом в фазе 1, где протекает реакция. Сделанное допущение позволяет пре-
небречь изменением концентрации реагента А в пограничной пленке, считая
ее постоянной и равной c
A,1
. Кроме того, примем, что на границе раздела фаз
устанавливается равновесие в фазовом распределении вещества Y, т. е.
Р
,1 ,2
Y Y Y
c p H
.
Уравнение для скорости расходования реагента Y, при сделанных допу-
щениях следующее:
,1
Р
,1 ,1
Ha
Y
c
Y Y Y
c
r c
a
, (2.33)
где
Ha
– модифицированный критерий Хатта,
Ha
th( )
a
a
;
,1
,1
A
Y
k
с
a
D
;
- толщина пограничной пленки жидкой фазы.
Уравнение (2.33) показывает, что количество вещества Y, поглощенное
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Страницы