Основы проектирования химических производств. Косинцев В.И - 190 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

где C
i
– концентрация i-того компонента, моль/м
3
.
Вводя понятие степени превращения X
i
, определяемое соотношением
,
0
0
0
0
i
ii
i
ii
i
C
CC
N
NN
X
−
=
−
=
где индекс «0» относится к начальному состоянию i-того компонента, полу-
чим
.
τ
=
d
dX
r
i
i
∓
Для гетерогенных процессов скорость реакции – это изменение количе-
ства компонента в единицу времени отнесенное к единице поверхности, где
протекает химическая реакция
τ
±=
d
dN
S
r
i
i
1
,
где S – «активная» поверхность, м
2
;
r
i
– скорость реакции, моль/(м
2
·с).
Если в процессе реакции поверхность S постоянна, то скорость реакции
можно отнести к пропорциональным ей величинам: массе твердой фазы m
т
,
объему твердой фазы V
т
, реакционному объему V
р
, т. е.
.
111
τ
±=
τ
±=
τ
±=
d
dN
Vd
dN
Vd
dN
m
r
i
р
i
т
i
т
i
Единицы этих скоростей соответственно: моль/(кг·с), моль/(м
3
·с).
Стехиометрия реакций дает следующие соотношения между скоростя-
ми реакции по компоненту и общей скоростью r, например для реакции:
.
;0BνAν;BνAν
BABA
i
i
B
B
A
A
r
rr
r
ν
=
ν
=
ν−
−
=
=+−=
В отличие от скорости превращения вещества r
i
величина скорости простой
химической реакции r всегда положительна.
Основным законом химической кинетики является закон действующих
масс, который гласит, что скорость реакции прямо пропорциональна произ-
ведению концентраций реагентов в степени, являющейся порядком реакции
по данному реагенту, т. е.
,
1
∏
=
=
m
i
n
i
i
Ckr
где k – константа скорости реакции, зависящая только от температуры;
m –число реагентов;
n
i
– порядок реакции по i-тому реагенту.
Константа скорости реакции и ее порядок являются эмпирическими величи-
нами и расчету практически не поддаются.
190

Страницы