Внешне кинетическая область.

При дальнейшем увеличении размера частиц или температуры процесса, глубина проникновения газа к центру уменьшается, при этом С_г » С_п и С_ц = 0, а С_l » 0,1С_г – концентрация газа на расстоянии lот центра частицы. При этом скорость реакции на контурной поверхности меньше скорости внешней диффузии, но значительно больше скорости диффузии газа к центру частицы по ее трещинам и порам. Газ не успевает проникнуть внутрь частицы и полностью реагирует на ее внешней поверхности. Скорость внешней диффузии не является лимитирующей для суммарной скорости.

(65)

Параметры уравнения характеризуют реагирование на контурной поверхности, поэтому область для которой справедливо это уравнение называется кинетической или внешнекинетической. На реакции, относящиеся к этой области, сильно влияет температура, хотя в меньшей степени чем для реакций в кинетической области. Изменение гидродинамического режима (в определенных пределах) так же как и в чисто кинетической области не сказывается на интенсивности процесса.

С_п С С_п

С_г С_l С_ц=0 С_г

L

Рисунок 12. Схематичное изображение профиля концентрации газа при условии С_г » С_п и С_ц = 0, а С_l » 0,1С_г. Внешнекинетическая область.

В чисто кинетической области скорость реакции пропорциональна полной внутренней поверхности вещества, которая линейно связана с его массой. Во внешнекинетической области скорость реакции пропорциональна контурной поверхности вещества. Поэтому:

,моль/кг×с (66)

чисто кинетическая область – скорость относят к единице массы.

, моль/м²×с (67)

внешнекинетическая область – скорость относят к единице внешней поверхности. Наиболее применимым для внешнекинетической области является уравнение сокращающейся сферы.

(69)