Cтраница 1
Сопротивление химической реакции является основным фактором медленной реакции. Для быстрой реакции сопротивление диффузии может резко сократить скорость процесса, которая зачастую бывает ограничена количеством переносимого тепла. При близких значениях сопротивлений, упомянутых выше, масштабный переход затруднен. [1]
Сопротивление химической реакции обратно пропорционально ее скорости. При масштабном переходе желательно сохранять значения температур. [2]
В обычных условиях работы газогенераторов водяного газа сопротивление химической реакции разложения водяного пара значительно. Для увеличения производительности и разложения водяного пара нужно повышать температуру. Обычно в первый период в газогенератор вдувают воздух ( горячее дутье), и за счет окисления углерода топлива в СО2 и СО температура слоя повышается. В следующий период в газогенератор подают пар ( газование) и получают водяной газ. Температура слоя топлива постепенно падает, количество разлагаемого пара и получаемого водяного газа уменьшается. [3]
Если предположить, что сопротивление диффузии через пленку продукта и сопротивление химической реакции незначительны по сравнению с сопротивлением диффузии в ламинарной газовой пленке, то последнее будет оказывать решающее влияние на скорость превращения. [4]
Приведенные выше кинетические зависимости были выведены при предположении, что сопротивление химической реакции лимитирует скорость поверхностной реакции. Однако можно допустить, что сопротивление одного из сорбционных процессов оказывает решающее влияние на эту скорость, например сопротивление адсорбции одного из исходных веществ. [5]
Если предположить, что сопротивление диффузии через пленку продукта и сопротивление химической реакции незначительны по сравнению с сопротивлением диффузии в ламинарной газовой пленке, то последнее будет оказывать решающее влияние на скорость превращения. [6]
Приведенные выше кинетические зависимости были выведены при предположении, что сопротивление химической реакции лимитирует скорость поверхностной реакции. Однако можно допустить, что сопротивление одного из сорбционных процессов оказывает решающее влияние на эту скорость, например сопротивление адсорбции одного из исходных веществ. [7]
Концентрации исходного вещества в ядре потока и на межфазной поверхности приблизительно одинаковы, и диффузия не оказывает влияния на скорость превращения, которая обусловлена сопротивлением химической реакции. [8]
В данном случае при более высоких скоростях процесса можно ожидать больших пересыщений, так как при окислении углерода кислородом шлака парциальное давление окиси углерода должно преодолеть не только сопротивление химической реакции, но и обеспечить зарождение и рост пузырьков СО. К сожалению, подобных исследований при высокой концентрации окислов железа в шлаке не проводилось. [9]
Для максимального использования-аппаратуры, в которой процесс проходит в кинетической области, нужно стараться снизить сопротивление химической реакции. Проявлением этих сопротивлений является энергетический барьер ( см. раздел VIII), определяющий энергию активации. Понижение энергетического барьера, а следовательно, и уменьшение энергии активации позволяет ускорить реакцию. Наиболее часто в этих целях используются катализаторы. [10]
Для максимального использования аппаратуры, в которой процесс проходит в кинетической области, нужно стараться снизить сопротивление химической реакции. Проявлением этих сопротивлений является энергетический барьер ( см. раздел VIII), определяющий энергию активации. Понижение энергетического барьера, а следовательно, и уменьшение энергии активации позволяет ускорить реакцию. Наиболее часто в этих целях используются катализаторы. [11]
Скорость химической реакции окисления углерода очень быстро ра-етет с повышением температуры. Поэтому область температур, в которой скорости химической реакции и диффузии примерно одинаковы и нужно учитывать сопротивление диффузии и сопротивление химической реакции ( промежуточная область), мала. Для процессов, связанных с горением ( и газификацией) при температуре выше 900 - 1000 С, обычных для промышленных установок, суммарная скорость процесса определяется преимущественно диффузионными факторами, но не скоростью химической реакции. [12]
Поскольку адсорбция - лишь один из этапов процесса, прежде всего необходимо установить влияние хода адсорбции на скорость этого процесса. Согласно гипотезе Лангмюра - Хиншельвуда, на скорость поверхностной реакции ( понимаемой как результат последовательного прохождения адсорбции исходных веществ, химической реакции и десорбции продуктов) решающее влияние оказывает сопротивление химической реакции. В соответствии с этим для каждого реагента устанавливается сорбционное равновесие, не нарушаемое прохождением химической реакции. Концентрация данного реагента на поверхности связана с его парциальным давлением в газовой фазе. Связь эту выражает уравнение изотермы Лангмюра. [13]
Поскольку адсорбция - лишь один из этапов процесса, прежде всего необходимо установить влияние хода адсорбции на скорость этого процесса. Согласно гипотезе Лангмюра - Хиншельвуда, на скорость поверхностной реакции ( понимаемой как результат последовательного прохождения адсорбции исходных веществ, химической реакции и десорбции продуктов) решающее влияние оказывает сопротивление химической реакции. В соответствии с этим для каждого реагента устанавливается сорбционное равновесие, не нарушаемое прохождением химической реакции. Концентрация данного реагента на поверхности связана с его парциальным давлением в газовой фазе. Связь згу выражает уравнение изотермы Лангмюра. [14]
Зависимости, выведенные выше для трех предельных случаев, соответствуют таким условиям проведения процесса, когда одно из выделенных сопротивлений лимитирует скорость превращения. Однако по мере возрастания степени превращения исходного вещества в зерне соотношение этих сопротивлений изменяется. Сопротивление газовой пленки остается постоянным, но сопротивления химической реакции и диффузии через пленку продукта возрастают с уменьшением поверхности непрореагировавшей части зерна. В связи с этим, например, в некотором диапазоне изменений ссв одна из зависимостей ( VIII-227) или ( VIII-232) верно описывает ход процесса, но в ином диапазоне ав будет справедлива другая из этих зависимостей. [15]