ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оценка влияния реакции при некоторых более общих химических взаимодействиях из "Массопередача" При химической реакции в жидкой фазе может достигаться равновесие. В этом случае для оценки влияния скорости взаимодействия на скорость массопереноса через границу раздела фаз необходимо рассчитывать процесс диффузии как для реагентов, так и для продуктов реакции. В разделе 8.6 уже отмечалось, что если реакция имеет первый порядок и протекает в обоих направлениях, то наличие обратного взаимодействия не только лимитирует граничную концентрацию летучих частиц при равновесии с газовой фазой, но и определяет максимальный коэффициент ускорения 0, ограничивая его значением 1 + К, где К — константа равновесия, вытекающая из закона действия масс. [c.370] Совместное решение уравнений (8.63) и (8.66) дает довольно сложное выражение для 0, значение которого всегда меньше значения, получаемого из более простого соотношения, найденного для необратимой реакции. [c.372] Если исходят из допущения, что все коэффициенты диффузии равны, и считают, что в объеме раствора не содержится компонент А, то получают простой результат. [c.372] В теории необратимых реакций сопоставимое выражение отсутствует. [c.372] Из этого примера с очевидностью вытекает, что коэффициенты ассоотдачи для абсорбции и десорбции газов могут значительно различаться, по крайней мере в случае очень быстрых реакций, которые описываются нелинейными равновесными соотношениями. [c.373] Второй член, входящий в правую часть уравнения, более существен при пониженных значениях pH раствора. При 25 °С эти два члена равны, когда pH 8,5. [c.374] Выражение (8.70) для химической реакции может быть введено в дифференциальные уравнения материального баланса, записанные для СОа, НСОз и СО при этом можно получить решение для системы из трех дифференциальных уравнений в частных производных, отвечающее полубесконечной области, заполненной раствором. В результате будет рассчитана скорость массоотдачи диоксида углерода через границу раздела фаз. Такие расчеты выполнены Уоллом [102], который использовал различные значения физических констант, найденных для разбавленных растворов. На рис. 8.11 показаны некоторые результаты, полученные им для абсорбции и десорбции из раствора с pH = 8 при 100 °С. [c.374] Эти результаты указывают на важность сведений о диффузионных явлениях для правильного конструирования реакторов конденсационной полимеризации и на необходимость проведения различия между скоростями химических и диффузионных процессов. [c.377] Когда константы скорости реакций кц и кц в конечны и реакционная зона размыта, необходимо, как показано Гоуэтлером и Пигфордом [42], проводить численные решения. На рис. 8.14 показаны некоторые полученные ими результаты. Для всех кривых параметры выбраны таким образом, что 0а 1.5 при tоо. Представляется удивительным, что коэффициент ускорения для одного из растворимых газов может, по крайней мере в некоторый момент, превышать свое асимптотическое значение. [c.378] Пример 8.9. Пусть для абсорбции диоксида углерода и сероводорода из потока газа (при абсолютном давлении 0,101325 ЛШа), в котором содержится 10 % (объемн.) каждого вещества, используется 1 н. водный раствор КОН, находящийся при 25 С. Найти отношение коэффициентов жидкопленочного массообмена и отношение скоростей абсорбции. При этом допустим, что каждый растворенный газ при контакте мгновенно взаимодействует с находящимися в растворе ионами ОН . Растворимости СО2 и НзЗ в воде соответственно равны 0,334 и 1,01 моль/(л-МПа), а коэффициенты диффузии этих газов в растворе и ионов ОН составляют l,94 10 1,5-10 и 2,5-10 см%. [c.379] На рис. 8.15 показаны некоторые полученные исследователями результаты, из которых следует, что коэффициент взаимодействия для газа А, с которого начинается последовательность реакций, может превышать величину, ожидаемую в условиях без прохождения второй реакции. [c.379] Показатели степени тнп положительны, и компонент В представляет собой нелетучий реагент. Некоторые результаты привел Астарита [7]. [c.380] Вернуться к основной статье