Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

43
В органическом синтезе в диффузионной области гетерофазных
реакций, видимо, протекает взаимодействие органических веществ с га-
зообразным SO
3
, с олеумом, реакции нейтрализация карбоновых или
сульфокислот щелочами и др. Наиболее часто эта область встречается в
процессах очистки отходящих газов от кислых примесей (HCl, H
2
S,
CO
2
) водными растворами щелочей.
Пример 1.6
Исследования гетерофазного процесса
Y
г
+ A
ж
продукты,
протекающего в полой распылительной колонне с форсунками для распыле-
ния 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?
Решение
Изменение порядка реакции по реагенту А от 0 до 1 свидетельствует о
том, что гетерофазный процесс находится в переходной области.
Для механических форсунок средний диаметр капель жидкости, обра-
зующихся при распылении жидкости, может быть рассчитан по уравнению
[Перри Д. Г. Справочник инженера-химика. Т.2, Л.: Химия, 1969. С. 81]
0
a b c d
d A Q p
,
где d
0
– средний объемно-поверхностный диаметр капель; Q – расход жидко-
сти; р– перепад давления на форсунке; – динамическая вязкость жидко-
сти; – поверхностное натяжение жидкости; A, a, b, c, d – эмпирические кон-
станты, зависящие от конструкции форсунки. Значение коэффициента b для
большинства форсунок находится в пределах от –1 до 0, т. е. увеличение пе-
репада давления на форсунке ведет к образованию более мелких капель жид-
кости. В свою очередь, удельная поверхность зависит от диаметра капель в
соответствии с уравнением
уд
0
6
S
d
.
При малом перепаде давления жидкости на форсунке поверхность кон-
такта фаз мала и скорость процесса лимитируется диффузионными процесса-
ми в соответствии с кинетическим уравнением
Y,2
r k P
. Увеличение пере-
пада давления жидкости на форсунке ведет к увеличению поверхности кон-
такта фаз, увеличивается скорость диффузии и гетерофазный процесс пере-
ходит последовательно в переходную область и далее в кинетическую.
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы