Cтраница 2
При сжигании и газификации твердых топлив существенной стороной этого процесса является проникновение реакции между углеродом и кислородом внутрь пористой угольной массы, что получило название объемного или внутреннего горения углерода. В зависимости от характера подвода кислорода к реагирующей поверхности и структурных особенностей углерода течение газа по его порам подчиняется законам диффузии, эффузии, фильтрации. В соответствии с этим различают внутреннее горение углерода, диффузионное, эффузионное и фильтрационное. [16]
Характерная особенность этой промежуточной области заключается в том, что глубина проникновения реакции зависит от скорости процесса; чей выше скорость, тем меньше глубина проникновения реакции, ген ниже степень использования внутренней поверхности катализатора. [17]
При многократном повторении процессов заряда и разряда слой двуокиси свинца и губчатого свинца растет благодаря постепенному проникновению реакций вглубь активной массы пластин. [18]
Первый из них равен корню из отношения характерного времени диффузии a2 / D к характерному времени kp1, что характеризует степень глубины проникновения реакции в зерно катализатора. Аналогичным путем критерий Био определяет соотношение характеристических времен внешней и внутренней диффузии. [19]
Однако время выгорания ВыГ l / w, поскольку, когда оставшийся в центре объем невыгоревшего углерода сравним по размерам с глубиной проникновения реакции, режим выгорания сменится из послойного на чисто внутриднффузионный. [20]
При ( 5 21 / э & и Н - L h ( H - полная толщина пористого слоя; L - глубина проникновения реакции, вычисленная по формуле (3.14); h - средний диаметр пор) определяющей стадией является диффузия в порах. Концентрация активного реагента на поверхности близка к концентрации в объеме, но по мере удаления от поверхности пористого материала в глубину снижается практически до нуля. [21]
Характерная особенность этой промежуточной области заключается в том, что глубина проникновения реакции зависит от скорости процесса; чей выше скорость, тем меньше глубина проникновения реакции, ген ниже степень использования внутренней поверхности катализатора. [22]
Для количественного определения степени влияния на кинетику газовых гетерогенных каталитических процессов на пористых катализаторах явлений внутреннего переноса, для оценки с помощью рассмотренных выше критериев, глубины проникновения реакции в лоры, необходимо иметь значения радиуса пор константы скорости процесса и коэффициента диффузии. Значение константы скорости процесса, как будет показано в следуищем разделе, определяется экспериментально и в значительной степени зависит от надегхности примененного метода исследования кинетики. [23]
Для количественного определения степени влияния на кинетику газовых гетерогенных каталитических процессов на пористых катализаторах явлений внутреннего переноса, для оценки с помощью рассмотренных выше критериев, глубины проникновения реакции в поры, необходимо иметь значения радиуса пор константы скорости-процесса и коэффициента диффузии. Значение константы скорости процесса, как будет показано в следующем разделе, определяется экспериментально и в значительной степени зависит от надежности примененного метода исследования кинетики. [24]
Увеличение скорости горения и, следовательно, увеличение подачи энергии конденсированной фазе должно приводить к автоматическому увеличению скорости испарения, которое, поглощая подводимую из зоны горения энергию, будет препятствовать проникновению реакции в конденсиро-ванную. Вследствие испарения поверхность В В все время перемещается, и температура поверхности конденсированной фазы сохраняет постоянное значение, равное температуре кипения. [25]
Таким образом характерной особенностью реакций дробного порядка является конечная глубина проникновения реакции в слой материала, в то время как для реакций с п 1 эта глубина по существу бесконечна, и эффективная глубина проникновения реакции означает лишь расстояние, на котором происходит заметное падение концентрации. [26]
Таким образом, при переходе в кнудсеновскую область дальнейшее утоньшение пор при сохранении постоянной пористости Е уже не приводит к ускорению процесса на пористом зерне катализатора, так как увеличение внутренней поверхности при переходе к зернам с более мелкими порами компенсируется затруднением диффузии реагентов в узких порах. Мера проникновения реакции внутрь зерна / в кнудсеновской области пропорциональна а0 и уменьшается с утоньшением пор. [27]
По мере увеличения скорости химической реакции и, соответственно, величины W может начать сказываться еще один фактор - микроструктура зерна. Если глубина проникновения реакции в катализатор уменьшится настолько, что станет сравнимой с характерным размером пор dn, то пористый материал уже нельзя будет рассматривать как квазигомогенную среду. [28]
Очевидно, что порядок величины / опеделяет, во-первых, условия протекания процесса и характер зависимости скорости реакции от наблюдаемых переменных и, во-вторых, корректность излагаемого подхода к решению задачи. Если глубина проникновения реакции в слой настолько мала, что сравнима с диаметром отдельных пор du, то пористый материал нельзя считать, как мы предполагали, квазиоднородным. [29]
Для лабораторного катализатора с cfv 1 2 мм используется примерно 20 объема и S 0 04 мм. С уменьшением температуры глубина проникновения реакции быстро возрастает, и при температуре порядка 650 С процесс переходит в кинетическую область. [30]