Реферат: Хіміко-технологічні процеси - складова хімічного виробництва. Кінетичні закономірності гетерогенних хіміко-технологічних процесів

Збільшити її швидкість, також як у випадку зовнішньої дифузії можна за рахунок зменшення - здрібнення твердих частинок.

Поверхнева хімічна реакція

Швидкість хімічної реакції описується законами хімічної кінетики.

де kS – константа швидкості хімічної реакції.

Швидкість хімічної реакції може бути збільшена за рахунок збільшення СА в газовому потоці, що оточує тверді частинки, або збільшення kS з ростом температури згідно рівнянню Ареніуса.

Загальна швидкість гетерогенного процесу.

Представлені вище рівняння дозволяють розрахувати швидкості окремих стадій гетерогенного процесу. Оскільки вони протікають не ізольовано, а у взаємодії друг з другом при визначенні загальної швидкості процесу слід враховувати всі стадії.

В стаціонарних умовах:

Після сумації цих рівнянь одержимо:

Отже загальна швидкість процесу:

У випадку, коли одна зі стадій є обтяженою, а це означає, що її опір перевищує опір інших стадій, швидкість цієї стадії визначає швидкість процесу в цілому. Така стадія називається лімітуюча.

Якщо відомо, яка зі стадій процесу є лімітуючою доцільно проводити розрахунки реакторів використовуючи нижченаведені залежності між часом перебування частинок в реакторі та ступенем перетворення твердого реагенту.

1.Процес лімітується зовнішньою дифузією:

2.Процес лімітується внутрішньою дифузією:

3.Процес лімітується хімічною реакцією:

2.4 Гетерогенні процеси в системі газ-рідина

Процеси з участю рідких та газоподібних реагентів широко використовуються. До них відносяться абсорбція та десорбція газів, випарювання та конденсація парів, дистиляція та ректифікація рідких сумішей, піроліз рідин, полімеризація в газах з утворенням рідких полімерів.

Абсорбція – процес поглинання газу рідиною з утворенням розчину, якщо абсорбція супроводжується хімічною реакцією, вона називається хемосорбцією. (Процес абсорбції двооксиду вуглецю розчинами моноетаноламіну у виробництві аміаку). Десорбція - процес зворотній абсорбції – виділення з рідини розчинених в ній газів. На практиці десорбцію називають відгонкою і проводять нагріваючи рідину, або пропусканням через неї інертного газу чи водяної пари. (Процес вилучення двооксиду вуглецю з розчинів моноетаноламіну у виробництві аміаку)

2.5 Швидкість процесів в системі газ-рідина

Зручно розглядати на прикладі абсорбції. Якщо процес протікає в дифузійній області, швидкість його визначають за швидкість дифузії: