ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мгновенные обратимые реакции из "Газожидкостные реакции" Пленочная модель. Oлaндep. дал общий метод решения и несколько примеров в отношении влияния на скорость абсорбции обратимых реакций, скорость которых достаточно велика, чтобы обеспечивать равновесие во всех точках в пленке. Представляется возможным до некоторой степени обобщить его выводы. [c.128] Уравнение (V, 108) подобно уравнению (V, ) для абсорбции без реакции, за исключением того, что движущая сила выражена здесь через суммарные концентрации растворенного газа А в прореагировавшем и непрореагировавшем виде. [c.129] Заметим, что этот вывод одинаково справедлив для реакций, проходящих как с конечной, так и с практически бесконечной скоростью. Однако, если скорость реакции конечна, то при использовании уравнения (У,108) нужно найти Р I как функцию от других известных концентраций и констант скорости реакции. Соответствующее решение для реакции, протекающей по первому порядку в обоих направлениях, дано в разделе П1-5-1 в других случаях необходимо пользоваться численными методами. [c.129] Модели поверхностного обновления. Данквертс показал, что при использовании любой из двух моделей поверхностного обновления и равенстве коэффициентов диффузии всех компонентов скорость абсорбции также может быть найдена умножением коэффициента физической массоотдачи на движущую силу, равную количеству газа, которое требуется для насыщения единицы объема основной массы жидкости, когда концентрация свободного (непрореагировавшего) газа А возрастает от А° до Л. [c.130] Этот процесс можно рассматривать как диссоциацию молекулы ЗОа на две молекулы продуктов реакции, так как концентрация воды практически постоянна. В таком случае должна соблюдаться нейтральность раствора, поэтому концентрации НЗО и Н+ должны быть одинаковы во всех точках и оба иона будут диффундировать с одной и той же скоростью (о диффузии ионов см. раздел 1-2). [c.131] При обычных температурах и парциальном давлении I атм величины А = — 1,8 моль/л к К = 1,7-10 2 моль/л, поэтому ускорение абсорбции вследствие диссоциации будет примерно на 10% выше по сравнению с тем, какое бы оно было в отсутствие диссоциации. [c.131] Добавление к раствору избытка КаНЗОз или НС1, как отмечают Линн и др. , резко снижает степень диссоциации SO3 и соответственно уменьшает скорость абсорбции. [c.131] При условии равенства коэффициентов диффузии уравнение (У,112) становится идентичным уравнению (У,Ш8). [c.132] Последнее условие означает, что скорость, с которой продукт Р диффундирует через любую поверхность в одном направлении, должна быть равна скорости, с которой реагент В диффундирует через эту поверхность в другом направлении. Такое условие является необходимым следствием сохранения вещества при установившихся условиях. [c.133] Скорость абсорбции газа соответствует суммарной скорости, с которой от поверхности жидкости диффундирует прореагировавший и непрореагировавший газ, т. е. [c.133] Когда К оо, скорость абсорбции приближается к соответствующему значению для необратимой мгновенной реакции, определяемому по уравнению (У,46). [c.133] Таким образом, можно воспользоваться уравнениями (V, 131) и (У,132), подставив туда К вместо К- Отметим, что этот случай соответствует абсорбции двуокиси углерода карбонатными растворами (см. раздел Х-1). [c.134] Этот случай соответствует абсорбции двуокиси углерода растворами аминов при условии, что реакция мгновенна. [c.134] Отметим неправильность освещения этого вопроса Данквертсом и Шарма (см. их уравнение 14ф. [c.134] Значит, обратимость реакции игнорировать нельзя. [c.135] Критерий мгиовеииости реакции. Все реакции протекают с конечными скоростями, и понятие мгновенной реакции является идеализированным. Поэтому требуется какой-то общий критерий для оценки того, может ли данная реакция считаться мгновенной. Вообще говоря, мгновенности протекания реакции способствуют высокая удельная скорость реакции растворенного газа и низкое значение коэффициента массоотдачи для физической абсорбции. В таких условиях скорость процесса полностью лимитируется диффузией реагентов, а скорость реакции достаточна для поддержания равновесия во всех точках раствора кинетика реакции при этом не играет существенной роли. [c.135] Соотношение (V, 141) полагает, что коэффициенты диффузии различных веществ имеют одинаковый порядок величин. [c.136] Данквертс и Шарма приводят условия, при которых в качестве мгновенных могут рассматриваться обратимые реакции, протекающие при абсорбции двуокиси углерода раствором карбонат-бикарбоната калия без катализатора и с мышьяковым катализатором, а также частично карбонизованными растворами амина. [c.136] Более общий критерий оценки мгновенности обратимых реакций, основанный на использовании модели Хигби, предложен выше в разделе 1П-5-4. Этот вопрос обсуждается также в разделах 1П-3-2 и Х-4. [c.136] Вернуться к основной статье