多相反應(yīng)及反應(yīng)器ppt課件-資料下載頁
2025-04-28 22:21本頁面
【正文】 ， 反應(yīng)速率常數(shù)為： 例 例 ? 20℃ 時(shí)用 pH=9的緩沖溶液吸收界面平衡分壓為 CO2氣體，已知 kL=104m/s, 反應(yīng)可視不可逆， k1=104COH S1，若 ?=1000， HCO2=／ ()， DAL= 109m2/s，試求氣液吸收速率。 ? 解 ： pH＝ 9時(shí)，一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)等于： k1= 104COH =104(1014 109)= M?= 1000=151 此時(shí) ??1 吸收速率＝ ? kLcAi= kL HCO2PAi= 104 =7 .0 107 kmol／ () ? ? 10 1 2492 ?????????LALkkDM例題 在 85℃ 等溫下苯與氯反應(yīng)生成一氯苯，該反應(yīng)為二級(jí)不可逆反應(yīng)，對氯及苯都為一級(jí)。85℃ 時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù) ，氯在苯中的溶解度為 。若苯的濃度為 。試計(jì)算反應(yīng)速率。 數(shù)據(jù)： 在反應(yīng)條件下，液膜傳質(zhì)系數(shù) kL= ； ?=100 ； 氯在苯中的擴(kuò)散系數(shù) DAL= 105m2/s 。 例題 ?解： 由于苯的濃度相對較高，可按擬一級(jí)不可逆反應(yīng)處理，則 ? 為了判別過程的性質(zhì)，首先計(jì)算八田數(shù) 1 ? M?=( 103)2 100= 1041 ? 由此可知，化學(xué)反應(yīng)在整個(gè)液相主體中進(jìn)行，過程速率由液相均相反應(yīng)速率決定，故有 瞬間不可逆反應(yīng) ? 如果組分 A與 B的反應(yīng)速率非常大，則在液相內(nèi) A與 B不可能共存，因此，在液膜內(nèi)某一點(diǎn)處 A和 B的濃度均為零，如圖所示。 瞬間不可逆反應(yīng) ?由于化學(xué)反應(yīng)速率很快，過程由傳質(zhì)控制，過程速率取決于組分 A和 B在液膜內(nèi)的擴(kuò)散速率。當(dāng)過程達(dá)到定常狀態(tài)時(shí)，零濃度面的位置固定不變，組分 B從液相主體向零濃度面的擴(kuò)散速率與組分 A從氣液相界面向零濃度面的擴(kuò)散速率之比應(yīng)符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系，即為1:VB ，所以 : 瞬間不可逆反應(yīng) ?又因 ?則可解出： ?從而有： 瞬間不可逆反應(yīng) ?由增大因子的定義可得： ?由此可知組分 B濃度的增大可加速反應(yīng)速率，因?yàn)殡S著 B濃度的增加，零濃度面將向氣液相界面方向移動(dòng)，縮短了組分 A在液膜內(nèi)的擴(kuò)散距離。當(dāng) B的濃度增至某－值時(shí)，零濃度面與氣液相界面相重合，這時(shí) B的濃度稱為臨界濃度 CBc ，再提高 B的濃度，對過程就起不到加速的作用了。此時(shí)的過程阻力全部集中在氣膜，宏觀反應(yīng)速率為 ： 瞬間不可逆反應(yīng) ?當(dāng)組分 B的濃度等于臨界濃度時(shí)，其從液相主體擴(kuò)散至氣液相界面的速率，應(yīng)等于組分 A從氣相主體擴(kuò)散至氣液相界面處速率的 VB倍，即兩者應(yīng)符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系，此時(shí)在相界面處組分 A和 B的濃度均為零，因此 瞬間不可逆反應(yīng) ?所以，臨界濃度 ： ?若 過程為氣膜控制 ?吸收速率為： 例題 ?氨與硫酸的反應(yīng)為飛速不可逆反應(yīng)，若氨的分壓為 ，硫酸濃度為 ,試計(jì)算氨的吸收速率。 數(shù)據(jù)： ； ；氨的溶解度常數(shù) ；假定硫酸及氨的液相擴(kuò)散系數(shù)相等。 ?氨與硫酸的反應(yīng)為 例題 8. ?解： ?VB=1/2 作業(yè) ?
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