冶金反應(yīng)動(dòng)力學(xué)-預(yù)覽頁
【正文】 鐵冶金學(xué)有色冶金學(xué)均相內(nèi)物質(zhì)間反應(yīng)機(jī)理與反應(yīng)速度物質(zhì)（熱量、動(dòng)量、質(zhì)量）相內(nèi)與相間傳輸各種工藝與反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)濟(jì)、有效地提取金屬冶金過程動(dòng)力學(xué) 在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合反應(yīng)器研究傳質(zhì)、傳熱和流體流動(dòng)對(duì)過程的機(jī)理和速率的影響。 無論 i是反應(yīng)物或生成物，反應(yīng)進(jìn)度均為正值。s ?1 11 （ 3）速率方程 / Rate equation ? 質(zhì)量作用定律：對(duì)于一個(gè)基元反應(yīng)，一定溫度下的反應(yīng)速率與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)的乘積成正比。 ? * A普通分子全部轉(zhuǎn)化成活化分子時(shí)反應(yīng)速度常數(shù)。 19 擴(kuò)散過程 / Diffusion process 20 ( 1 ) 菲克第一定律 Fick’ s first law of diffusion ? dc/dt=0（穩(wěn)態(tài)） dc/dx=(c2c1)/△ x=常數(shù) mol/m2 s )(dxdcDJ AAAx ??摩爾擴(kuò)散通量 JA, x，濃度 cA的 SI單位為 mol?m3。s 1。 39。 0 csbxccxc??? ?????????根據(jù)： 30 有效擴(kuò)散邊界層與菲克定律 ? 在界面處 (x=0)，流體流速 u=0, 為純分子擴(kuò)散，有 ? 代入有效擴(kuò)散系數(shù) ? 當(dāng) cb不隨傳質(zhì)過程變化， cs又保持熱力學(xué)平衡濃度，這樣就符合菲克第一定律的穩(wěn)定擴(kuò)散，簡化了數(shù)學(xué)處理過程。 cdDk??)( bsd cckJ ??32 氣 固間傳質(zhì)系數(shù) (雷諾準(zhǔn)數(shù) ： Reynolds） DLkSh d?(舍伍德準(zhǔn)數(shù) :Sherwood) ?uL?Re (施密特準(zhǔn)數(shù) ： Schmidt) DSc ??33 Sh, Re, Sc的關(guān)系 ? 平板上流動(dòng)傳質(zhì)： ? 層流 Sh=? 紊流 Sh= ? 球面上流體傳質(zhì)： ? Sh = 2 + ? (1Re 7x104, Sc) 34 （ 6）相間傳質(zhì)理論 ? 雙膜理論 （ twofilm theory） ? 溶質(zhì)滲透理論 （ solute peration theory） ? 表面更新理論 （ surface renewal theory） ? 薄膜 滲透理論 （ filmperation theory） 35 雙膜理論（ ,1923） ? (1) 兩種流體相互接觸，兩相間存在一個(gè)穩(wěn)定的相界面；相界面兩側(cè)，各存在一個(gè)薄膜；薄膜內(nèi)，流體靜止，不受流體主體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響，傳質(zhì)阻力主要集中在膜內(nèi)；薄膜外，流體強(qiáng)烈攪動(dòng)，濃度均勻一致，傳質(zhì)阻力很小。當(dāng)流體 1大于流體 2的濃度，則物質(zhì)由流體 1向流體 2微元中遷移，導(dǎo)致界面處流體 2一側(cè)該組元濃度 cs大于流體 2內(nèi)該組元濃度 cb； ? (3)流體 2微元在界面上瞬間停留（約 ），被稱作微元壽命 te。 )(k)(/2d 表面更新理論溶質(zhì)滲透理論DStDk ed?? ?48 雙膜理論應(yīng)用 ? 雙膜傳質(zhì)理論是劉易斯 (W. K. Lewis) 和惠特曼（ W. Whitman）于 1923年提出的。/)( kkCCmeqIII ??52 穩(wěn)態(tài)過程 Steady state process ? 定義：對(duì)于一個(gè)串聯(lián)過程反應(yīng)，當(dāng)各步驟的速度相等，各點(diǎn)的濃度相對(duì)穩(wěn)定，或者各點(diǎn)濃度變化消耗的物質(zhì)量比界面反應(yīng)消耗的物質(zhì)量少得多，則稱反應(yīng)處于穩(wěn)態(tài)過程。有時(shí)為了達(dá)到這種條件，采取反應(yīng)器內(nèi)充分?jǐn)嚢枇黧w的辦法。 ? 多相反應(yīng)涉及到界面化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)和傳熱等過程，確切地說每個(gè)因素都會(huì)影響總反應(yīng)速度
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