Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 104 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

104
откуда вычисляем экспериментально не определимую приповерхност-
ную концентрацию
п
C C
k
.
Подставляя ее в уравнение скорости химической реакции, полу-
чим
эф
1
1/ 1/
S
k
r C C k C
k k
, (3. 28)
где наблюдаемая константа скорости равна обратной величине суммы
химического и диффузионного сопротивлений:
эф
1/ 1/ 1/
. (3. 29)
Отсюда следует два частных случая.
1.
k
, что ведет к k
эф
= k и r=k·C. Таким образом, скорость
процесса определяется скоростью химической реакции на поверхности
катализатора. Процесс идет во внешнекинетической области, законо-
мерности которой рассмотрены выше. Для нее
п
C C C
k
.
2.
k
, что дает
эф
и
S
k r C
.
Итак, общая скорость процесса определяется массопередачей реа-
гента из потока к внешней поверхности катализатора. Это и есть внеш-
недиффузионная область, для которой
п
0
C C
k
.
Когда взаимодействуют два реагента, уравнение обычно остается
верным, так как массопередача лимитируется подводом одного из них,
имеющего наименьший коэффициент диффузии или концентрацию.
Следовательно, наблюдаемый порядок химической реакции всегда ос-
тается первым независимо от ее стехиометрии и молекулярности.
Теоретический расчет коэффициента массопередачи, зависящего
от гидродинамического состояния системы, возможен лишь для про-
стейших случаев. Поэтому на практике используют различные полуэм-
пирические соотношения, полученные с помощью теории размерностей
и теории подобия.
Например, для описания массопередачи в неподвижном слое
твердых зерен разной формы и разной плотности упаковки рекоменду-
ется уравнение, верное в интервале 50<Re<10000:
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы