ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массопередача как лимитирующая стадия процесса. Мгновенная химическая реакция из "Инженерное оформление химических процессов" Для определенности ограничимся анализом систем, включающих только две фазы газ и жидкость. Пусть при этом реагент А находится в газовой фазе, а реагент В — в жидкой. Если при изучении ряда реальных систем встретится система, состоящая из двух жидкостей, необходимо просто считать газовую фазу как бы второй жидкостью, изменяя соответствующим образо.м и принятую терминологию. [c.370] Разберем различные формы уравнений общей скорости веществ А и В, находящихся в соответствующих фазах, начиная с процессов, которые характеризуются очень быстрыми химическими реакциями по сравнению с процессами массопередачи, и кончая процессами, с очень медленными химическими реакциями. [c.371] Во всех рассмотренных случаях реакция происходит внутри пленки и реагенты диффундируют в направлении зоны реакции, которая представляет собой четко выраженную поверхность между фазами, богатыми компонентами Л и В. Поскольку по условию реакция, протекает мгновенно, компоненты Л и В не могут присутствовать одновременно в обеих фазах. Анализ вариантов нахождения скорости продесса показывает, что в х)сновном зона реакции расположена внутри пленки (рис. ХП1, а и б) и на границе раздела фаз (рис. ХП1, г—ХП1,е). [c.371] Последнее выражение точнее отражает действительный процесс, происходящий на границе раздела газовой и жидкбй фаз, чем уравнение (ХП1,4). [c.373] Несмотря на то, что теории проницания и обновления поверхности раздела фаз сильно отличаются от теории двухпленочного сопротивления, сложнее ее и правдоподобнее отражают физическую природу явлений, все они приводят приблизительно к одинаковым результатам. Поэтому для простоты в дальнейшем использована только двухпленочная теория. [c.373] Когда все величины, входящие в уравнение (ХП1,6), известны, его можно непосредственно применять для расчета процессов, параметры которых совпадают с характеристиками, показанными на рис. ХПЫ, а—ХП1, е. Если теперь концентрация одного из компонентов, например В, будет повышаться, то зона реакции начнет перемещаться в газовую пленку. Однако, когда вещество В нерастворимо в газе, зона реакции остановится на поверхности раздела фаз. [c.374] Для того чтобы в каждом конкретном случае найти, какое уравнение [(ХП1,6) или (ХП1,8)] применять для расчета процесса, необходимо располагать данными о концентрациях реагентов и физических свойствах жидкой фазы, входящей в систему. Используя приведенные ниже соотношения, можно грубо, с точностью до одного порядка, оценить область применимости каждого из этих уравнений. [c.374] В отдельных случаях, когда компонент В является жидкостью, нерастворимой не только в газе, но и в инертной Жидкости (составляющей наряду с указанным компонентом жидкую часть систецы), пленка на стороне жидкой фазы отсутствует и скорость процесса полностью определяется сопротивлением газовой пленки. Тогда, естественно, может быть использовано уравнение (ХП1,8). [c.375] Отметим, что, с одной стороны, рассмотренные уравнения приложимы к реакциям, описываемым любыми кинетическими уравнениями, поскольку по условию сопротивление процессу со стороны химической реакции пренебрежимо мало в сравнении с сопротивлением, возникающим при переносе вещества. С другой стороны, на форму уравнения скорости процесса в значительной степени влияет стехиометрическое уравнение реакции. Применение разных форм кинетических уравнений показано в примере ХП1-Т (стр. 389). [c.375] Вернуться к основной статье