САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Значительно больший эффект может быть достигнут уменьше­нием толщины δ пленки. Хотя в рамках принятой модели нельзя точно сказать, чему численно равна толщина пленки, можно с уверенностью утверждать, что все способы ее уменьшения приведуг к увеличению коэффициента массоотдачи. Такими способами являются увеличение линейной скорости газового потока, обтека­ющего твердую частицу, приводящее к срыванию пленки; прове­дение процесса при интенсивном перемешивании частиц твердой фазы, например применение аппаратов с псевдоожиженным сло­ем твердой фазы.

Если в результате гетерогенного взаимодействия газообразного и твердого реагентов наряду с газообразными образуются и твер­дые продукты реакции, то стадией, предшествующей собственно химической реакции и следующей за стадией внешней диффузии, будет стадия внутренней диффузии — проникновение газообраз­ного реагента через слой твердых продуктов реакции к поверхно­сти ядра, на которой осуществляется химическое взаимодействие.

Так как слой твердых продуктов реакции оказывает определен­ное сопротивление переносу реагента А из пограничной газовой пленки к поверхности ядра, то концентрация этого реагента по мере движения к поверхности ядра будет уменьшаться от Сд^ов на внешней поверхности твердой частицы до C™^p на поверхности ядра.

Тогда скорость внутренней диффузии

где Д ф — коэффициент эффективной диффузии, м²/с; С™⁸ — кон­центрация вещества А на внешней поверхности частицы, моль/л; О*" — концентрация вещества А на поверхности ядра частицы, моль/л; Ar = R - г (R — внешний радиус твердой частицы, м; г — радиус ядра, уменьшающийся по мере протекания процесса, м); β' = 4*t>/Ar, м/с.

По своей структуре уравнение скорости внутренней диффузии аналогично уравнению скорости внешней диффузии. Увеличение скорости внутренней диффузии возможно в основном путем уве­личения коэффициента массоотдачи β'. Существенно увеличить ко­эффициент диффузии, как это было показано, достаточно слож­но. Следовательно, нужно идти по пути уменьшения толщины слоя твердых продуктов реакции, равной Δ г. Максимальная толщина этого слоя (при г = 0) равна R — внешнему радиусу твердой час­тицы. Уменьшение размеров твердой частицы (измельчение) ав­томатически приводит и к уменьшению толщины слоя твердых продуктов, т. е. к увеличению коэффициента массоотдачи β'. Та­ким образом, измельчение твердых частиц — основной путь ин­тенсификации внутренней диффузии.