САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Во всех этих случаях для строгого описания процесса абсорб­ции необходимо совместно решить систему уравнений диффузи­онного и конвективного переносов, химической кинетики и т.д. Однако часто трудно не только решить, но и правильно составить такую систему уравнений. Поэтому на практике используют упро­щенные модели, которые достаточно хорошо подтверждаются экспериментальными данными. Наиболее распространены пленоч­ная модель и модели обновления поверхности.

Согласно пленочной модели у поверхности жидкости, грани­чащей с газом, имеется неподвижная пленка (диффузионный подслой) толщиной δ. В пределах этой пленки перенос газообраз­ного реагента осуществляется исключительно молекулярной диф­фузией при полном отсутствии конвективного переноса. Прини­мается, что состав основной массы жидкости за пределами плен­ки однороден вследствие перемешивания, а изменение концент­рации растворяемого реагента от С_А™ (постоянная концентрация в газовой фазе) до С* (концентрация в основной массе жидко­сти) происходит внутри пленки.

При химической реакции между растворяемым реагентом А и веществом В, находящимся в жидкой фазе:

уменьшение концентрации реагента А в пограничной пленке про­исходит вследствие не только диффузионных процессов, но и рас­ходования его на реакцию. Это приводит к увеличению градиента концентрации реагента у границы раздела фаз. В результате увели­чивается скорость переноса вещества из газовой фазы в жидкую, что, как уже указывалось, и является характерной чертой газо­жидкостных реакций.

Согласно двухпленочной модели пограничный диффузионный слой, примыкающий к границе раздела фаз, имеется со стороны не только жидкой, но и газовой фазы.

Пленочные модели газожвдкостных реакций лишь приближенно описывают гетерогенный процесс в системе газ—жидкость. В дей­ствительности изменение концентрации растворяемого реагента происходит не только внутри очень тонкой пленки, имеющей к тому же везде одинаковую толщину, но и в основной массе по­тока. Однако, как показала практика, результаты расчетов на ос­нове пленочной модели, как правило, мало отличаются от ре­зультатов, полученных с использованием более сложных моде­лей. Поэтому применение пленочной модели, опирающейся на сравнительно простой математический аппарат, часто является оправданным.

Согласно модели обновления поверхности (или модели про­ницания) через некоторые промежутки времени происходит за­мещение элементов жидкости у поверхности раздела фаз жидко­стью из глубинных слоев, состав которой такой же, как и сред­ний состав основной массы. Пока элемент жидкости находится у поверхности и соприкасается с газом абсорбция газа жидкостью происходит так же, как если бы этот элемент был неподвижен и имел бесконечную глубину. Скорость абсорбции является в такой модели функцией предполагаемого времени пребывания элемен­та жидкости у поверхности раздела фаз. В начальный период, ког- Да τ = 0, скорость велика, а по мере увеличения времени пребыва­ния она уменьшается.