Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-10-16 | 93 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При переходе от формально-кинетических (микрокинетика) закономерностей протекания химических реакций к осуществлению химико-технологических процессов в условиях реального производства (макрокинетика) возникает необходимость учета факторов движения реакционных потоков (гидродинамического режима) в технологических аппаратах, особенно в реакционных аппаратах - реакторах.
Для гомогенных реакций, в том числе для реакций в жидкой фазе, диффузия при переносе вещества из одной точки реакционного пространства в другую, в частности в реакторах больших размеров, оказывает влияние на кинетические показатели процесса. Однако обычно диффузионные процессы протекают с достаточно большой скоростью, особенно при интенсивном перемешивании, и существенно не влияют на скорость химического взаимодействия (макрокинетические закономерности мало отличаются от микрокинетических).
Для гетерогенных процессов учет скорости переноса вещества, особенно от фазы к фазе, значительно более важен вследствие сложности этой стадии. Поэтому зачастую скорость гетерогенного процесса определяется не скоростью химической реакции, а скоростью процессов переноса. Следует также отметить, что для большинства химических реакций, используемых в химико-технологических процессах, характерно протекание с участием веществ, находящихся в разных фазах. Поэтому необходимо детальное рассмотрение процессов, протекающих в многофазных системах. В зависимости от того, в каких фазах находятся участники реакции, выделяют различные двух- и трехфазные системы. Несмотря специфические различия, все они объединены одним общим признаком: прежде чем произойдет химическая реакция, должен осуществиться перенос реагентов из ядра потока одной фазы к поверхности раздела фаз или в объем другой фазы.
|
Гетерогенные процессы протекают, как правило, на поверхности раздела фаз или на поверхности твердого катализатора в газофазных процессах.
Характерной чертой любого гетерогенного процесса является многостадийность - обязательное наличие наряду с одной или несколькими чисто химическими стадиями (химическими реакциями) стадий, которые можно охарактеризовать как физические (так как при их протекании не происходит химических превращений). Последние связаны с переносом вещества от одной фазы к другой, причем концентрации вещества в разных фазах (или же в ядре фазы и на поверхности раздела) различны. Разность концентраций является движущей силой этих процессов переноса (диффузии).
При протекании гетерогенных процессов собственно химическая стадия может представлять собой как гетерогенную, так и гомогенную химическую реакцию. Например, гетерогенным будет взаимодействие кислорода с сульфидами металлов при обжиге различных сульфидных руд. Однако реакция окисления молекулярным кислородом жидких углеводородов протекает как гомогенная, хотя реагенты и находятся в разных фазах, так как в химическую реакцию вступает не газообразный, а растворенный кислород. Гетерогенной в этом случае будет не химическая реакция, а предшествующая ей диффузионная стадия растворения кислорода.
Таким образом, гетерогенные процессы многостадийны. В общем случае скорости отдельных стадий, составляющих гетерогенный процесс, могут существенно различаться и в разной степени зависеть от изменения параметров технологического режима. Например, такой фактор, как температура, с разной интенсивностью влияет на скорость химической реакции и скорость переноса веществ путем диффузии. При рассмотрении скорости гетерогенного процесса с использованием уравнения будем учитывать, что скорость не зависит от площади поверхности раздела фаз.
|
Так как конечный результат любого химико-технологического процесса - образование продукта в результате химического превращения, то скорость гетерогенного процесса в любом случае не может быть выше скорости химической реакции. Как бы быстро ни осуществлялся перенос вещества от одной фазы к другой, сам по себе этот перенос еще не приводит к образованию продукта. Одновременно скорость гетерогенного процесса не может быть больше и скорости диффузионного переноса вещества, так как он предшествует химической реакции.
При рассмотрении гетерогенных процессов выделяют две крайние, принципиально различающиеся ситуации:
- Скорость химической реакции при данном режиме осуществления процесса мала по сравнению со скоростью диффузии на стадиях, предшествующих реакции. Интенсификация гетерогенного процесса в целом может быть достигнута при таком изменении технологического режима, которое приведет к интенсификации химической стадии. Такие гетерогенные процессы принято называть процессами, протекающими в кинетической области.
- Скорость химической реакции велика и превышает скорость диффузии. Тогда для увеличения производительности и интенсификации процесса нужно стремиться к устранению тормозящего влияния диффузии. Этот случай соответствует диффузионной области протекания гетерогенного процесса.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!