Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Вольфкович С.И. Общая химическая технология Том 1
 
djvu / html
 

80 Гл. III. Применение физико-химических закономерностей в технологии
нии реагентов будет в каждый данный момент равен содержанию реагента в жидкой фазе. В этом случае содержание этого реагента «а поверхности твердой фазы будет приближаться к бесконечно малой величине, которой можно пренебречь.
Закон диффузии приложим к процессам кристаллизации или осаждения твердых веществ из растворов. В этом случае С\ - средняя концентрация пересыщенного раствора, из которого выпадает твердая фаза, a Cz - концентрация насыщенного раствора на поверхности твердых частиц. Однако законы диффузии могут быть применены лишь к стадии роста кристаллов; они неприменимы к стадии зарождения кристаллов, так как при быстром зарождении кристаллов (в случае значительного пересыщения системы) большое число зародышей распределяется во всем объеме жидкой фазы, из-за чего расчет становится затруднительным и результат его значительно отклоняется от действительности.
Закон диффузии применим для определения скорости процессов испарения жидкости, на поверхности которой имеется слой насыщенного пара, а также при конденсации жидкости, капли которой содержат на поверхности насыщенный пар. Закон диффузии приложим также к электродным процессам при электролизе и к ряду других процессов.
Для процессов, при протекании которых на поверхности соприкосновения фаз имеется состояние равновесия и диффузия происходит в обеих фазах, расчеты скоростей диффузии, разумеется, сложнее.
Равновесие на поверхности соприкосновения фаз достигается тогда, когда скорости диффузии в обеих фазах равны; поэтому уравнение скорости диффузии примет вид:
dx г . pCi - С2 »-) pCjj--C
-- Ui.r 2.г
где С и Сз - средние концентрации реагентов в обеих фазах;
Сг и Сц - концентрации этих же реагентов в поверхностных слоях; DI - коэффициент диффузии в первой фазе; DZ - коэффициент диффузии во второй фазе; Л - толщина диффузионного слоя в первой фазе; /з - толщина диффузионного слоя во второй фазе.
При расчете процессов поглощения газов жидкостями или выщелачивания (экстракции), к которым приложимы закон Генри и закон распределения, концентрацию компонента в фазе, куда переходит реагент, следует помножить на коэффициент распределения. В подобных процессах скорость диффузии может быть с достаточной степенью приближения выражена через разность средних концентраций реагентов в разных фазах.
Следует напомнить, что диффузия играет большую роль в уводе продуктов реакции и в процессах теплопередачи посредством теплопроводности. Математические уравнения, описывающие процессы диффузии и теплопередачи, весьма сходны.
Разумеется, изменение температуры и других условий, определяющих скорость реакции, может усилить или ослабить влияние величины поверхности соприкосновения реагентов и скорости диффузии в гетеро-генно протекающих процессах. С изменением температуры изменяется скорость движения молекул, в реакционной массе создаются конвекционные токи, сдвигается равновесие между реагентами и изменяется вязкость среды. Скорость движения молекул пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры (v = k]/ f). Следовательно, влияние этого фактора на диффузию сравнительно невелико. Для диффузии в газах D = kT , где п изменяется большей частью от 1,5 до 2.

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630


Общая органическая химия, промышленные технологии - Сборники статей. Справочники