Необратимая реакция второго порядка

В этом случае коэффициент ускорения равен:

при условии.

При допущении, что вблизи границы раздела фаз концентрация активной части поглотителя В постоянна, концентрация компонента, А изменяется линейно при удалении от границы раздела фаз, а А_ж пренебрежимо мало по сравнению с А_р, получено уравнение:

где, а = М-(х-1)/М; R = l/p,^D_Ar В.; М = (В"/ nA_p) (D_B / D_A); tha = [ехра-ехр (-а)] / [expa+exp (-a)J — гиперболический тангенс; г_п — константа скорости реакции второго порядка, м³/(кмоль.с).

Для вычисления х построен график (рис. 1−22,6), на котором показана зависимость х от R и М. Из рисунка следует: при R<0,5% =1; при R >5М х = М+1; при М >5R и R >2 х ^к R, или р_ж = ^D_Ar_nB, .

Обратимая реакция первого порядка.

Константа равновесия реакции В- *А равна К = гп/ го=В / А.

Если, А — концентрация свободного компонента в жидкости, а С=А+В — общая концентрация компонента, то эти концентрации и коэффициенты массоотдачи будут связаны между собой следующими соотношениями:

Тогда коэффициент ускорения будет равен:

Рис. 1.22, а. Зависимость х от, а при различных К для реакций первого порядка где, r_M, r_o — константы скорости прямой и обратной реакции, 1/с; Р_А и Р_с — коэффициенты массоотдачи, определяемые соответственно при движущей силе, равной (А_р — А_ж) и (с_р — с_ж).

Для вычисления х_А можно использовать рис. 1−22, а. При К=0 Х=1, что соответствует физической абсорбции; при К = оо — соответствует необратимой реакции.

При использовании в расчетах р_с коэффициент ускорения равен:

Хс = Рс /Р* = Ха /0 + К) = т/1 ⁺ «²(1 + К)/К/[к + Vl + a²(l + К)/к]. fl.83).

Рис. 1−22, б. Зависимость х от R при различных М для реакций второго порядка В этом случае у_с<1, т. е. коэффициент р-_с ниже, чем коэффициент массоотдачи при физической абсорбции — Р_ж

Для абсорбции, сопровождаемой медленной обратимой реакцией, например, поглощения S0₂ или С1₂ водой, коэффициент ускорения может быть рассчитан по формуле: