冶金反應動力學-免費閱讀
【正文】 ? 多相反應涉及到界面化學反應、傳質(zhì)和傳熱等過程，確切地說每個因素都會影響總反應速度。/)( kkCCmeqIII ??52 穩(wěn)態(tài)過程 Steady state process ? 定義：對于一個串聯(lián)過程反應，當各步驟的速度相等，各點的濃度相對穩(wěn)定，或者各點濃度變化消耗的物質(zhì)量比界面反應消耗的物質(zhì)量少得多，則稱反應處于穩(wěn)態(tài)過程。當流體 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。 0 csbxccxc??? ?????????根據(jù)： 30 有效擴散邊界層與菲克定律 ? 在界面處 (x=0)，流體流速 u=0, 為純分子擴散，有 ? 代入有效擴散系數(shù) ? 當 cb不隨傳質(zhì)過程變化， cs又保持熱力學平衡濃度，這樣就符合菲克第一定律的穩(wěn)定擴散，簡化了數(shù)學處理過程。s 1。 ? * A普通分子全部轉(zhuǎn)化成活化分子時反應速度常數(shù)。 無論 i是反應物或生成物，反應進度均為正值。 oini9 導出 iinnnnn?????? ??????????ZZYYBBAAiidndndndndnd?????? ?????ZZYYBBAA10 （ 2）反應速率 / Reaction rate dtdndtd ii???1???mol 17 擴散與相間傳質(zhì) Diffusion and interphase transmission ? 擴散 熱運動導致的物質(zhì)質(zhì)點由高化學勢向低化學勢區(qū)域的運動過程。 RTEDD D??)/ln(025 （ 4）邊界層 /Boundary layer ?u速度邊界層 ?c擴散邊界層 ?c’ 有效擴散邊界層 26 速度邊界層與擴散邊界層 當流體以層流狀態(tài)流過平板時 3/13/1 )( ?? ??DScuc ???金屬液與熔渣的 Sc (Schmidt) 值 103104，所以兩者的 δcδu。 0?????????xxcDj??)(39。 經(jīng)過 te時間后，又進入流體 2內(nèi)，微元濃度增加cb+?c； ? (4) 假設組元滲透到微元的深度小于微元厚度，可以把某組元向微元內(nèi)傳質(zhì)看作非穩(wěn)態(tài)一維半無限擴散過程。 ? r = r1 = r2 = … = rn ? 主要用途：用于處理不存在或找不到唯一的控速環(huán)節(jié)反應時，聯(lián)立方程，消去不能測量的濃度項。但是，抓住主要矛盾可以大大地簡化問題。 III mkk /1/1 ??)/( mCCkAN IIII ??IIIk // ??)( IIIII CmCkAN ??58 結(jié)束語 Concluding remarks ? 比較簡單、直觀的方法：一般情況下，反應界面積一定時，攪拌強度增大總反應速度變大的肯定不是界面反應控速，溫度升高總反應速度變大肯定不是傳質(zhì)控速。( iIIiIr CkkCAN ?? 39。 36 雙膜模型示意圖 濃 度 距離 實際濃度分布 雙膜理論 37 kd 20222 11011??????AAiAiAccxcccxc????????????????????????xcDj?? )()(022 222101 1
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