Оглавление:
Диффузия, сопровождающаяся гетерогенной химической реакцией
- Рассмотрим каталитический реактор, в котором протекает реакция димеризации (рис.16-4, а): 24->4₂. Такая сложная система не может быть точно описана в теории. Однако, информацию о его работе можно получить, проанализировав очень упрощенную модель. Например, представьте, что каждая частица катализатора окружена неподвижной газовой пленкой.
Диффузионное вещество 4 достигает поверхности катализатора (рис.16-4, б).Предположим, что на этой поверхности реакция 24 — > — 4₂ будет протекать немедленно, и продукт Ar будет диффундировать через газовую пленку и возвращаться в основную турбулентность, состоящую из веществ 4 и 42.Если эффективная толщина газовой пленки равна 6, а концентрация компонентов Hao и Ha основного газового потока известна, то была найдена формула для локального коэффициента конверсии 4-42.Многие каталитические реакции предполагают, что газовая пленка является изотермической Может возникнуть жара. Если схематично показано на фиг.
Это означает, что перераспределение температурного поля занимает небольшую область и, следовательно, осевые градиенты температуры в направлении потока в некоторых случаях будут того же порядка величин, что и радиальные градиенты температур. Людмила Фирмаль
16-4, Б, то 1 моль вещества 42 движется в отрицательном направлении по оси z, а 2 моль 4 движется в положительном направлении Направление. Это известно из Стехиометрии реакции. Поэтому в установившемся состоянии любое значение Нью Джерси. (16.30） Вы можете подставить последнее выражение в выражение (16.1) и решить его относительно LTD. (16.31） В результате закон диффузии в сочетании со стехиометрией реакции дает уравнение LG как функцию градиента концентрации. Далее организуется материальный баланс компонента а тонкой области толстой газовой пленки а-аз.
- Эта процедура точно такая же, как и процедура, используемая для получения формул (16.7) и (16.8), и опять же эта связь является управляемой. (16.32） ДЗ Подставляя полученную выше формулу TUdg с постоянным продуктом cDaa в Формулу (16.32), можно найти: −2 В(1 — = C1 * + C1 Интегрируйте формулу (16.33) 2 раза (16.34)） Условия： Определите, используя следующие границы После алгебры профиля концентрации (Теперь можно применить формулу течения через пленку(16.31). N_2cd, 1 * 2 * * * ’1⁰ Величину Naz можно также рассматривать как локальную скорость димеризации на единицу площади поверхности катализатора. (16.38） Тора.
Эти данные могут быть объединены с информацией о вышеупомянутом каталитическом реакторе (см. рис.16.4, а) для получения информации об общем коэффициенте конверсии всего устройства. Важно отметить, что химическая реакция происходит непосредственно на поверхности катализатора, и превращение из А В А показывает конечную скорость из-за диффузионного процесса, который протекает»непрерывно»с химической реакцией. Таким образом, говорят, что превращение из А в А2 контролируется диффузией.
Однако длина начального участка для потоков жидкого металла весьма мала из-за неболь-24—308 369 шого числа Прандтля. Людмила Фирмаль
В приведенном выше примере предполагалось, что димеризация на поверхности катализатора происходит немедленно. В следующем примере показано, как можно объяснить конечную скорость реакции на поверхности катализатора. Это объясняется медленным неравномерным химическим состоянием, которое было описано в разделе 16.3 поверхности катализатора (вещество L rum (16.39） Раньше, граница только (16.40 утра)） Покрытые врхности Скорость реакции. 。Сделайте именно это (16.36) заменяет следующий.
Стандартное состояние N (16.40), ведущий в уравнение Это выражение трансцендентально как функция chAL, cDAAᵢ и 6.если значение k равно 1-1 / 2 (NAJck), вы можете развернуть его в ряд Тейлора и отбросить все h. As в результате вы получите: Используя приведенные выше расчеты, еще раз отметим, что скорость процесса связывания химического взаимодействия и диффузии определяется.
Смотрите также:
