Выбор моделей процессов гетерогенного реагирования

Для того, чтобы получить уравнение для скорости взаимодействия твердой частицы с газом или жидкостью, необходимо представить себе, что каждое подобное уравнение является упрощенным математическим представлением мысленно выбранной модели реагирования.

Ливеншпиль: Необходимо твердо помнить, что самый мощный математический аппарат, приложенный к модели, не соответствующей картине процесса, является просто математическим упражнением ничего не дающем инженеру, который должен рассчитать процесс.

Это применимо не только к моделям, касающимся кинетических уравнений, но и ко всем вопросам химической технологии.

К модели процесса предъявляются два основных требования:

1. она должна достаточно точно отражать картину действительного реагирования.

2. Для ее описания ненужно применять чрезмерно сложный математический аппарат.

Для некаталитических реакций твердой частицы с газом или жидкостью имеются две простые идеализированные модели – квазигомогенная и модель с фронтальным перемещением зоны реакции.

Квазигомогенная модель основана на представлении того, что внешний газ проникает внутрь частицы и взаимодействует с веществом во всем объеме. При этом скорость реакции одинакова на различных участках частицы. Таким образом все вещество постепенно превращается в продукты реакции.

Рассмотрим реакцию:

аA(г) + bB(т) = rR(г) + sS(т)

	CB CS C0

а б в

Рисунок 9. Схематическое изображение твердой частицы в ходе гетерогенного процесса, описываемого квазигомогенной моделью: а – до реакции; б – в промежуточный момент реакции; в – почти полностью превращенная частица.