Cтраница 1
Увеличение поверхности соприкосновения фаз в гетерогенных системах также является распространенным приемом повышения скорости технологических процессов. В зависимости от вида гетерогенной системы ( Г - Ж, Г - Т, Ж - Т, Ж - Ж, Т - Т) поверхность соприкосновения фаз можно увеличить самыми разнообразными способами, которые в основном определяют тип и конструкцию аппарата. [1]
Для увеличения поверхности соприкосновения фаз во всех системах в первую очередь стремятся развить поверхность более тяжелой фазы: твердой в системах газ - твердая фаза, жидкость - твердая фаза и жидкой в системах газ - жидкость. В первых двух случаях измельченная твердая фаза подвергается механическому перемешиванию либо находится во взвешенном состоянии в потоке газа или жидкости. При этом скорость потока легкой фазы, движущейся снизу вверх, выбирают такой, чтобы частички твердой фазы как бы кипели в потоке, но не покидали пределов реакционного объема. В системах газ - жидкость применяют распыление жидкости, создание тонкой пленки жидкости либо барботаж газа через слой жидкости. [2]
Для системы г - т увеличение поверхности соприкосновения фаз достигается измельчением твердой фазы. Газообразное вещество приводят в соприкосновение с измельченным исходным веществом самыми разнообразными способами, например, твердые частицы вещества располагают на полках реактора, а поток газа движется над полками. В других случаях тонко измельченное твердое исходное вещество распыляют в потоке газообразного исходного вещества в полом объеме; таким образом сжигают пылевидное топливо в топках паровых котлов. [3]
Общими приемами ускорения процессов растворения, экстрагирования, выщелачивания являются увеличение поверхности соприкосновения фаз F измельчением твердого вещества и полным смыванием поверхности кристаллов. [4]
В гетерогенных системах увеличение скорости процесса в значительной степени зависит от увеличения поверхности соприкосновения фаз. Последний вид системы встречается очень редко в технологии основного органического и нефтехимического синтеза. [5]
Механическое перемешивание повышает скорость массопередачи, так как касательные напряжения, возникающие в жидкости при перемешивании, вызывают дробление пузырьков газа, что ведет к увеличению поверхности соприкосновения фаз. Сопротивление абсорберов с механическим перемешиванием, определяемое высотой уровня жидкости, велико. [6]
Большое значение для скорости горения имеет величина поверхности соприкосновения фаз. Увеличение поверхности соприкосновения фаз приводит к повышению скорости горения. Увеличению поверхности соприкосновения фаз способствуют измельчение сырья и хорошее перемешивание его в зоне горения. Этим объясняется более интенсивный процесс обжига в печах пылевидного обжига и в печах КС. Процесс перемешивания способствует лучшему доступу кислорода к поверхности сырья и отводу образовавшегося сернистого ангидрида из зоны реакции в газовую фазу. [7]
Большое значение для скорости горения имеет величина поверхности соприкосновения фаз. Увеличение поверхности соприкосновения фаз приводит к повышению скорости горения. Увеличению поверхности соприкосновения фаз способствуют измельчение сырья и хорошее перемешивание его в зоне горения. Этим объясняется более интенсивный процесс обжига в печах пылевидного обжига и в печах КС по сравнению с механическими печами. Процесс перемешивания способствует лучшему доступу кислорода к поверхности сырья и отводу образовавшегося сернистого ангидрида из зоны реакции в газовую фазу. [8]
Степень измельчения твердого материала оказывает значительное влияние на скорость выщелачивания. Измельчение приводит к увеличению поверхности соприкосновения фаз, а также позволяет сократить путь вещества, диффундирующего из глубины пор к поверхности твердого материала. [9]
Большое значение для скорости горения имеет величина поверхности соприкосновения фаз. Увеличение поверхности соприкосновения фаз приводит к повышению скорости горения. Увеличению поверхности соприкосновения фаз способствуют измельчение сырья и хорошее перемешивание его в зоне горения. Этим объясняется более интенсивный процесс обжига в печах пылевидного обжига и в печах КС по сравнению с механическими печами. Процесс перемешивания способствует лучшему доступу кислорода к поверхности сырья и отводу образовавшегося сернистого ангидрида из зоны реакции в газовую фазу. [10]
Большое значение для скорости горения имеет величина поверхности соприкосновения фаз. Увеличение поверхности соприкосновения фаз приводит к повышению скорости горения. Увеличению поверхности соприкосновения фаз способствуют измельчение сырья и хорошее перемешивание его в зоне горения. Этим объясняется более интенсивный процесс обжига в печах пылевидного обжига и в печах КС. Процесс перемешивания способствует лучшему доступу кислорода к поверхности сырья и отводу образовавшегося сернистого ангидрида из зоны реакции в газовую фазу. [11]
Одним из важнейших принципов химической технологии является применение катализаторов для увеличения скорости реакции и, следовательно, производительности аппарата. Большинство процессов, с которыми нам предстоит познакомиться, проводится поэтому в присутствии катализаторов. Для гетерогенных реакций имеет особое значение применение другого принципа - их ускорения за счет увеличения поверхности соприкосновения фаз, что достигается использованием пористых кусков катализатора небольшого размера. Для более полного окисления сернистого газа нужно его проводить при возможно более низкой температуре, но, чем ниже температура, тем меньше скорость реакции. Выход из этого противоречия был найден в проведении контактирования в несколько стадий, что обеспечивает максимальный выход серного ангидрида. [12]
![]() |
Изменение концентрации растворяющегося вещества вблизи поверхности твердого тела.| К определению скорости выщелачивания. [13] |
В связи с этим различные факторы, указанные выше, далеко не в равной мере влияют на скорость простого растворения и выщелачивания. Так, перемешивание не может оказать существенного влияния на скорость внутренней диффузии при выщелачивании и поэтому дает меньший эффект, чем в процессе простого растворения. Вместе с тем измельчение твердого материала, приводящее, как отмечалось, наряду с увеличением поверхности соприкосновения фаз, к уменьшению пути растворяемого вещества при его внутренней диффузии, является относительно более эффективным фактором ускорения процессов выщелачивания. [14]
Разложение природных фосфатов азотной кислотой является гетерогенным процессом, скорость которого определяется в основном величиной поверхности соприкосновения реагентов. При гетерогенных процессах, когда реагенты находятся в разных фазах, в реакцию будут вступать молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз. Следовательно, чем больше поверхность соприкосновения реагентов, тем с большей скоростью протекает процесс. Для увеличения поверхности соприкосновения фаз производится тонкое измельчение твердых веществ. [15]