59
ифодаланади:
- секунд ѐки соат; k- с
-1
ѐки соат
-1
;G-кг;
v
-м
3
;
C
ва
C
м
–кг/м
3
.
Масса узатиш билан кетадиган гетероген жараѐнлар учун тезлик формуласи
Ньютоннинг иссиқлик узатиш тенгламасига монанд ѐзилади.
;
C
kF
d
dG
(2.42)
бу ерда:
k-масса узатиш коэффиценти; F-фазалар таъсирлашув юзаси;
C
-
жараѐннинг харакатлантирувчи кучи.
Тўлиқ аралаштириш режимида кетадиган жараѐнларда барча реагентларнинг
концентрацияси ва айланиш даражаси бутун реакцион хажмда доимий бўлади,
яъни
v
,
,Н бўйича ўзгармасдир (6-расмга қаранг). Шунинг учун тезлик
константаси k доимий бўлганда жараѐн тезлиги алгебраик нисбатлар орқали
ифодаланади:
)
/
(
);
/
(
;
;
;
;
v
C
V
v
G
V
X
C
C
G
m
ap
ар
g
м
ва бошқалар. (2.43)
Тўлиқ аралаштиришда кўп босқичли ва ѐпиқ жараѐнлар учун:
;
.
.
.
.
м
б
м
ох
G
G
ѐки
;
.
.
.
.
м
б
м
ох
С
С
ѐки
;
.
.
.
.
м
б
м
ох
Х
Х
(2.44)
бу ерда:
бошланғич концентрацияни С
б.м.
охирги аралашма хажмига қайта
хисоблаш коэффициенти.
6-расмдан кўриниб
турибдики, реагентларнинг ўртача концентрацияси
аралаштириш режимида охирги концентрацияга тенг бўлади: С
б
=С
ох
Бундан келиб чиққан холда ўртача
С охирги
С га тенг бўлади:
С
б
=
С
ох
Шундай қилиб, аралаштириш режими учун жараѐн тезлигининг тўлиқ
тенгламаси қуйидаги кўринишга келади:
ox
C
kv
G
/
; (2.45)
ox
C
k
X
/
ва ҳ.к.
Бу формулалар асосан k - ни хисоблашда қўлланилади.
Энди жараѐн тезлигини ифодаловчи k,
C, F катталикларнинг моҳияти билан
танишиб чиқамиз.
60
Константа ѐки жараѐн тезлиги коэффициенти k - мураккаб катталик бўлиб,
реакцияга киришувчи реагентларнинг кимѐвий,физикавий
хоссаларига, аппарат
ѐки реактор тузилишига, оқим тезлиги ѐки гомоген муҳитда
компонентларнинг
аралашув даражасига боғлиқ бўлади.
Гидродинамик каби системаларда k тўғри реакция тезлик константаси k
1
,
тескари реакция k
2
, қўшимча
реакциялар k
қ
,k
қ
, ҳамда ўтиш коэффиценти
(диффузия) D
1
,D
2
сифатида намоѐн бўлади:
k=f(k
1
,k
2
, k
қ
,k
қ
... D
1
,D
2
...)
(2.46.)
Бундан ташқари реакторнинг режимига ва конструктив параметрларига
боғлиқ бўлади.
Гомоген жараѐнларда яхши аралашув натижасида
реакцияга киришувчи
компонентларнинг бир-бирига диффузияланиши тез содир бўлади ва шу сабабли
D роль ўйнамайди:
k
f(k
1
,k
2
, k
қ
,k
қ
... )
(2.47.)
Жараѐн кинетик майдонда кетади.
Гетероген жараѐнларда айнан диффузия жараѐн тезлигини лимитлайди ва
масса узатиш коэффиценти аниқланади:
k
f(D
1
,D
2
...D
,D
...)
(2.48.)
яъни жараѐн диффузия майдонида кетади.
Ниҳоят, масса узатиш коэффициенти етарли даражада технологик хисоб
китоб учун тўлиқ бўлганда диффузия
коэффициентининг биттаси D
1
орқали
топилади:
k
D
1
/
(2.49)
бу ерда :
-диффузион қатлам қалинлиги.
Қайтмас кинетик майдонда борувчи жараѐнларда k
k
1
бўлади.
Юқоридаги тенгламалардан келиб чиқиб, k ни кинетик майдондан
диффузион майдонга ўтиш майдони учун аниқлаш формуласи тавсия этилади:
k
k
1
D/( k
+ D) (2.50)
Реакцияга киришувчи моддаларнинг таъсирлашув юзаси F- гетероген
61
системаларда жараѐннинг гидродинамик шароитлари орқали аниқланади.
Кучли
аралаштиришда F Г-Қ ва С-Қ системаларда газ ѐки суюқлик билан тўлиқ ювилган
қаттиқ заррачалар юзасига тенг бўлади. Ғовакли заррачаларда (адсорбент,
катализатор) ички ғоваклари ҳам хисобга олинади. Насадка, катализатор
доначалари учун фазалар контакт юзаси қуйидагича ифодаланади:
F=S
сол
V
(2.51)
бу ерда S
сол
– насадка (заррача) нинг
солиштирма юзаси, м
2
/м
3
;
v
- насадка
хажми.
Г-С ва С-С (ўзаро аралашмайдиган) системаларда хақиқий F ни фазалар
ўзаро пуфак, томчи, плѐнка, сачровчи оқим кўринишида таъсирлашуви сабабли
аниқлаш мумкин эмас. Бундай ҳолатларда
Do'stlaringiz bilan baham: