Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 101 стр.

использовать катализаторы, увеличивать поверхность взаимодействующих
веществ.
     Повышение температуры приводит к значительному возрастанию кон-
станты скорости реакции и используется как мощный фактор интенсифика-
ции многих процессов.
     Увеличение концентрации взаимодействующих компонентов достигает-
ся обогащением исходных продуктов процесса. Эту же роль выполняет по-
вышение давления газообразных исходных продуктов реакции, обогащение
дутья кислородом в процессах горения. Если при этом одновременно осуще-
ствляется отвод продуктов взаимодействия из зоны реакции, то тем самым
снижаются их концентрация и, следовательно, скорость обратных процессов,
что дополнительно увеличивает суммарную скорость процесса.
     Сильным интенсифицирующим фактором гетерогенных реакций, проте-
кающих в кинетической области, является повышение удельной поверхности
(дисперсности) исходных веществ. Общая скорость реакции в этом случае
пропорциональна площади поверхности, на которой протекает взаимодейст-
вие.
     Такая же цель достигается при увеличении степени однородности рас-
пределения веществ, их гомогенизации, что расширяет площадь контакта
взаимодействующих фаз. Гомогенности добиваются механическим переме-
шиванием, вибрацией, ультразвуком, высоковольтными разрядами в жидкой
среде и т.д.
     Ускорение реакций за. счет использования катализаторов широко при-
меняется в химической промышленности и обусловлено снижением энергии
активации.
     Процессы в диффузионной области интенсифицируют перемешиванием
взаимодействующих фаз, турбулизацией их потоков, что способствует уско-
ренному протеканию наиболее медленных в данном случае диффузионных
стадий. Этого же достигают снижением вязкости и плотности среды, в кото-
рой осуществляется диффузия.
     Для интенсификации процессов в переходной области необходимо ис-
пользовать как кинетические, так и диффузионные факторы.
     Как правило, кинетические стадии лимитируют процессы при низких
температурах, а диффузионные - при высоких. В последнем случае может
изменяться фазовый состав вещества (например, оно плавится или возгоняет-
ся, резко интенсифицируя скорость диффузии и процесса в целом). Таким
образом, повышение температуры следует рассматривать не только как фак-
тор, ускоряющий процесс в диффузионной области, но и как средство пере-
вода гетерогенной системы в гомогенную, а твердых фаз в жидко- и газофаз-
ные, что должно весьма существенно увеличить скорость превращений.
     Выход конечных продуктов в технологических процессах в предельном
случае, т.е. в положении химического равновесия, определяется константой
равновесия и активностью исходных веществ, связанной с их концентрацией.
В свою очередь, константа равновесия конкретной реакции зависит только от
температуры.
                                   101