-Imprimir este artículoPROCESOS EN GAS-SÓLIDO»
Procesos homogéneos fugas en el nivel micro, es decir,. en el nivel de interacción entre las moléculas de; los procesos son de alta velocidad, y para la intensificación de procesos utilizando temperatura cambiar, la presión, la concentración de las sustancias reaccionan y catalizadores. En la práctica, Si es posible, proceso heterogéneo traducir homogénea. Un ejemplo de tal reacción es el dióxido de azufre: S + O2= TAN2.
Derretir a través del horno de azufre de boquilla, reacción exotérmica; cuando la temperatura 444 0Con el azufre se convierte en estado de vapor y la reacción se convierte en fase gas. Reacciones en fase gaseosa, como regla, continuar con la formación de subproductos, y aquí es que el factor importante es la concentración de las sustancias de reacción.
Más a menudo de reacciones heterogéneas usadas reacción, Fugas gas sistemas sólido» (G–T), así como de gas-líquido» (G–La estación de), "líquido-líquido (La estación de–La estación de), "sólido-sólido" (T–T), "líquido-sólido" (La estación de–T). Son una clase especial de procesos catalíticos heterogéneos. Proceso heterogéneo, en contraste con los flujos homogéneos en el límite de las fases, y en presencia de una capa inerte o ceniza dentro de la reacción química de fase sólida será una de las etapas de la industria de turismo de la característica.
Proceso heterogéneo consiste en cinco etapas:
- difusión externa del reactivo a través de la capa límite del gas;
- difusión interna de lo reactivo a través de la capa de ceniza o inerta;
- reacción química;
- difusión interna de productos a través de la capa de ceniza o inerta;
- difusión externa de los productos a través de la capa de gas de la frontera.
Un ejemplo clásico de un carbón ardiente proceso heterogéneo (figura 5.1).
Cada etapa fluye con su velocidad, con el proceso de, que fluye a una velocidad mínima, limitarán la velocidad total del proceso heterogéneo.
La velocidad de las industrias de turismo característica es expresada por la ecuación:
, (5.1)
donde es el coeficiente de velocidad de proceso heterogéneo;
Superficie de contacto de fase;
∆ P-la fuerza impulsora del proceso de.
1 -carbón de leña; 2 -Ash; 3 -capa límite del gas;
, , -la presión parcial de oxígeno;
, , -presión parcial de dióxido de carbono
Figura 5.1 -Esquema de la quema de carbón
Etapas más lentas, cada uno de ellos puede retrasar el proceso de, son:
- una reacción química;
- difusión;
- al mismo tiempo una reacción química y la difusión.
En el primer caso, la velocidad de difusión es grande en comparación con la velocidad de una reacción química; entonces decir, Qué proceso ocurre en el campo cinético. En el segundo caso, la velocidad de la velocidad de difusión reacción química proceso más corrientes en el campo de la difusión (en externamente o internamente difusión). En el tercer caso, la velocidad de etapas individuales acordes, entonces decir, ese proceso está en transición (mixto) el área de.
Después del establecimiento de una etapa de proceso limitada se están tomando medidas, proporcionar el aumento de la velocidad de esta etapa.
Se sabe, que cuando aumenta la temperatura en el 10 0Con la velocidad del proceso aumenta 2-4 veces, Mientras que el coeficiente de difusión aumenta siempre sólo 5... 10 %, por lo tanto, determinar la velocidad de la industrias de turismo de característica heterogénea dependiendo de la temperatura, Puede determinar una fase de puesta del sol (figura 5.2).
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Puesta del sol fase de proceso heterogéneo, se puede definir, cambiar la velocidad de flujo de gas y temperatura (figura 5.3).
Keane. Hacia. El WPPT. El WPPT. Hacia. Kinetič.
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Figura 5.3 -Dependencia de la velocidad global del proceso de
la tasa de flujo y temperatura
Modificar la temperatura y velocidad flujo de gas, Usted puede determinar el impacto de la difusión externa y la velocidad de reacción química a la velocidad de un proceso heterogéneo.
Efectos de difusión interna se explora al cambiar el tamaño de la fase sólida. Cuando el efecto de la temperatura y gas caudal a la velocidad de las industrias de turismo característico no no significativamente, cambiar el radio de las partículas (figura 5.4).
Figura 5.4 -Dependencia de la velocidad global del proceso de
del radio de las partículas de un reactivo sólido
Si 1/R<1/R1, el precipitado es difusión interna.
Considere una reacción heterogénea Y(g)+En(tv)R =(tv) (partículas esféricas) para los tres casos.
1. El proceso está limitado por la difusión externa:
o 
(5.2)
donde -duración de un proceso heterogéneo, con;
es la densidad de la sustancia en, kg/m3;
R0 -radio de una fase sólida con el núcleo y una capa de ceniza, m;
-massootdači factor en la fase de gas, kg /[m2·con·(kg/m3)];
ConY(g) es la concentración de lo reactivo y en la fase de gas, kg/m3;
XEn -el grado de reactivo de la reacción en;
-completar la transformación de las partículas, con.
El grado de dependencia de reactivos de la reacción en la actitud n es muy sencillo (figura 5.5).
1 -el proceso de difusión externa limitada;
2 -la limitada difusión interna;
3 -limitado proceso de reacción química
Figura 5.5 -Dependencia del grado de reacción
de relación/τ τn
Para la intensificación de este proceso (para reducir el valor de τ) debe:
- reducir el tamaño de la fase sólida (R0 valor en el numerador);
- aumentar el coeficiente de massootdači (utilizar la mezcla y aumentar la velocidad del flujo);
- aumentar la concentraciónY(g) en la fase gaseosa.
2. El proceso de difusión interna limitada:
o 
, (5.3)
donde D es el coeficiente de difusión del reactivo y la capa de ceniza, m2/con;
R es el radio del núcleo, m.
Relativa velocidad de este proceso por encima de la velocidad de proceso, flujo de difusión externa.
Para la intensificación de este proceso debe ser:
- crear las condiciones, aceleración de la difusión, es decir,. entrar en el sistema de la sustancia, aumentar la capa inerte de fenestración o ceniza;
- aumentar la concentraciónY(g) en la fase gaseosa.
3. El proceso está limitado por la velocidad de una reacción química:
, o
Si un proceso está limitado por la velocidad de una reacción química, la dependencia de los valores de la curva de transformación de τ / Τp similar a la curva de difusión interna, la diferencia es pequeño y comparable al experimentar errores.
Para la intensificación de este proceso debe ser:
- reducir el tamaño de las partículas (R)0;
- aumentar la reacción química constante al aumentar la temperatura;
- aumentar la concentraciónY en la fase gaseosa.
Dependencias xEn= f( n) permite definir el alcance de la. Para ello, llevar a cabo una serie de experimentos, construcción de las dependencias y en comparación con las curvas teóricas.