Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТХП.doc
Скачиваний:
37
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
496.13 Кб
Скачать

27. Экспериментальное определение области протекания гетерогенного химического процесса.

Лимитирующую стадию можно экспериментально опреде­лить, изучая изменение скорости гетеро­генного процесса в зависимости от темпе­ратуры Т, линейной скорости газового по­тока u и степени измельчения 1/R..

Если гетерогенный процесс в некотором диапазоне изменения параметров его про­ведения лимити­руется химической реакцией, то скорость его определяется в основном константой скорости поверхностного химического взаи­модействия. Константа скорости k экспо­ненциально увеличивается с ростом температуры, в то время как коэффициенты массоотдачи на диффузионных стадиях β и β' зависят от температуры лишь очень слабо (~T1/2).

Скорость конвективной диффузии очень сильно зависит от гидродинамической обстановки. Следовательно, увеличение линей­ной скорости газового потока относительно твердых частиц при неиз­менных R и Т приведет к резкому увеличению скорости процесса, если он лимитируется внешней диффузией.

Скорость внутренней диффузии должна резко увеличиться в слу­чае измельчения твердой. Если изучение

влияния температуры и линейной скорости потока не позволило оп­ределить лимитирующую стадию, а измельчение твердого материала вызвало существенный рост скорости гетерогенного процесса, то это значит, что он лимитируется диффузией в поры твердого вещества

28.Основные стадии гетерогенного процесса в системе «газ-твердое вещество». Химические реакции, протекающие на границе раздела двух фаз, называют гетерогенными. Гетерогенные процессы широко распространены в природе и часто используются в практике. Примерами могут служить процессы растворения, кристаллизации, испарения, конденсации, химические реакции на границе раздела двух фаз, гетерогенный катализ и др. Гетерогенный процесс,описываемый моделью с фронтальным перемещением зоны реакции,можно разделить на пять основных стадий.

1.Внешняя диффузия подвод реагента А к поверхности твердой частицы через слой газа,обедненный этим компонентом.

2.Внутренняя диффузия-проникновение газообразного реагента через поры твердого продукта реакции к ядру твердого реагента.

3.Химическая реакция на поверхности непрореагировавшего ядра. 4.Внутренняя диффузия газообразных продуктов через слой твердых продуктов

5. Внешняя диффузия газообразных продуктов в ядро газового потока. Стадии 4-ю и 5-ю в ряде случаев из рассмотрения можно исключить. В частности, тогда, когда протекающая химическая реакция является необратимой.

29.Способы интенсификации гетерогенных химических процессов в системе газ-твердое в-во.

Для интенсификации процесса, протекающего во внешнедиф. области необходимо:

1) увеличить коэффициент скорости массоотдачи по газу, применяя перемешивание или увеличивая скорость газового потока

2)изменить размеры тв. Частиц

3) увеличить концентрацию реагента в газовой фазе.