Оглавление:
Диффузия, сопровождающаяся гомогенной химической реакцией
- Рассмотрим систему, схематично показанную на рисунке в виде следующей схемы составления материальных балансов. 16-5. Здесь газ а растворяется в жидкости В и диффундирует глубоко в жидкую фазу. Когда вещество а диффундирует, оно вступает в первичную, необратимую химическую реакцию: A + B — > — AB. Таким образом, материальный баланс (вход-выход+образование продукта= 0) принимает вид: Ял \ это-Наз | «2S2S- *!«’ Аз = 0 (16.44) DCA; s-поверхность слоя. Значение a ’ / sd указывает количество молей A, которые теряются в единице объема за единицу времени.
Если вы разделите все члены уравнения (16.44) на S-A-Z и передадите его в предварительный случай с Az — > 0, вы получите: + К «ручьи» «едят =° (16.45)） Если вещества А и АВ присутствуют в низких концентрациях, то соотношение (16.1) может быть описано в следующем виде: (16.46） Подставляя выражение (16.46) в выражение (16.45), вы получаете: д * с. «„ЛВ — * г — + * 1 ем = “ (16.47） Это уравнение может быть решено при следующих граничных условиях: Первое условие означает, что концентрация поверхности постоянна, равна s₀ s₀.
Было найдено, что в этой области отношение толщины пограничного слоя потока к толщине теплового пограничного слоя пропорционально кубическому корню из числа Прандтля. Людмила Фирмаль
Второе условие соответствует описанию того, что диффузия а со дна контейнера не происходит. Решением уравнения (16.47) в приведенных выше граничных условиях является формула (16.50） БЖ = Ык я ’ Л ^ / даб. На рис. 16-5 показан результирующий профиль концентрации. Из уравнения (16.50)можно найти среднюю концентрацию а в жидкой фазе. / постоянный ток, l123^ Дж-КНИ! Бик Би | о 61 (16.51)） В приведенной выше формуле g используется для сокращенного обозначения[1—(z / L)].
- Вывод заключался в том, что концентрация а была небольшой, а эталонная формула (16.46) 1 и продукты реакции АВ не мешали диффузии а и В. Пример 16-4.Поглощение газа в емкости с мешалкой с химической реакцией[8].Определите влияние скорости химической реакции на скорость поглощения газов в емкости с мешалкой. Рассмотрим случай, когда растворенный газ а вступает в необратимую первичную реакцию с жидкостью в, то есть когда а исчезает со скоростью, пропорциональной локальной в жидкой фазе Процесс поглощения газа.
Однако полуколичественное выражение, которое делает его полезным, относительно просто 1.Каждый пузырь окружен неподвижной жидкой мембраной толщиной 6, которая очень мала по сравнению с диаметром пузырька. 2.Концентрация пленки жидкости, соответствующая стационарному состоянию, устанавливается сразу после образования пузырьков. 3.Поскольку газ а почти не растворяется в жидкостях, формула (16.1） Кости. 11⁸₽р р у СК 4.Сосредоточенность Все жидкости снаружи Не менее важным, поэтому его можно считать постоянным Тот… Диффузия с Формулой (16.47)、 при z = 0 sa-sa » (16.53） Р = 6 са =sL₆ (16.54） У — (- °Л.
Произведенные там расчеты были сделаны в предположении, что пограничный слой потока толще, чем тепловой пограничный слой, и было найдено, что это условие выполняется для жидкостей с числами Прандтля, большими 1. Людмила Фирмаль
Скорость поглощения с » первым порядком х-индуцированной химической реакции/ (физическая скорость поглощения при сА = 0 (16.59） Вся масса вещества пересекает внешнюю поверхность пленки Химические реакции в жидкостях Качество разряженного вещества а (предполагая » 4 ″ здесь）： Где а-общая поверхность пузырька. Используя уравнение (16.55), найдите dcA / dz\, «и cAa. Потом половину.
Смотрите также:
