17冶金过程的气液固相反应动力学VIP免费

13.113.1气（液）气（液）//固多相反应过程的机理（收缩核模型）固多相反应过程的机理（收缩核模型）13.213.2化学反应控制化学反应控制13.313.3内扩散控制内扩散控制13.413.4外扩散控制外扩散控制13.513.5混合控制混合控制13.613.6影响气（液）影响气（液）//固反应速率的因素固反应速率的因素13.713.7气（液）气（液）//固反应的强化固反应的强化第十三章冶金过程的气（液）第十三章冶金过程的气（液）//固相反应动力学固相反应动力学13.113.1气（液）气（液）//固多相反应过程的机理（收缩核模型）固多相反应过程的机理（收缩核模型）),()(),()(lgslgsdDeEbBaA步骤步骤11：：BB(g,l)(g,l)向向EE(s)(s)表面扩散，外扩散；表面扩散，外扩散；步骤步骤22：：BB(g,l)(g,l)通过通过EE(s)(s)向反应界面的扩散，内扩散；向反应界面的扩散，内扩散；步骤步骤33：：BB在反应界面上与在反应界面上与AA发生化学反应；发生化学反应；步骤步骤44：：生成物生成物DD通过通过EE(s)(s)向边界层扩散；向边界层扩散；步骤步骤55：：生成物生成物DD通过边界层向外扩散，外扩散。通过边界层向外扩散，外扩散。控制步骤：控制步骤：外扩散控制内扩散控制化学反应控制外扩散控制内扩散控制化学反应控制任务：任务：找出控制性步骤，有针对地性强化找出控制性步骤，有针对地性强化方法：方法：查明诸控制过程的规律性，与实际对照。查明诸控制过程的规律性，与实际对照。EABD11．动力学方程的推导：．动力学方程的推导：设单一致密固体颗粒，表面各处化学活性相同，反应速率：设单一致密固体颗粒，表面各处化学活性相同，反应速率：（式（式13-713-7））假设为球体：假设为球体：（式（式13-813-8））微分可得：微分可得：（式（式13-913-9））将式将式13-813-8、式、式13-913-9代入式代入式13-713-7，并整理得：，并整理得：设Ｃ为常数，Ｃ设Ｃ为常数，Ｃ==ＣＣ00积分，整理得积分，整理得：：（式（式13-10)13-10)nkACdtdmv24rA334rmdtdrrdtdm24dtkCdrntkCrrn0013.213.2化学反应控制化学反应控制tkCrrn00通过几何运算求出通过几何运算求出rr，，rr00与反应分数Ｒ的关系：与反应分数Ｒ的关系：3/10)1(Rrr（式（式13-1013-10））代入（式代入（式13-1013-10）得：）得：合并常数合并常数（式（式13-1113-11））（式（式13-12a13-12a））（式（式13-12b13-12b））tkR')1(13/1trkCRn003/1)1(1三维尺寸不等时三维尺寸不等时FFpp的取值介于的取值介于22和和33之之间间22．问题分析．问题分析（（11）方程式的适用范围）方程式的适用范围任何真理都有其一定的适用范围任何真理都有其一定的适用范围从推导过程的“假设”知其适用范围为从推导过程的“假设”知其适用范围为::反应固相为单一、致密球体，其各方向上的化学性质反应固相为单一、致密球体，其各方向上的化学性质一致一致;;反应剂浓度反应剂浓度CC00保持不变。保持不变。对非球体：对非球体：tkR')1(13/1tkR')1(1pF/1(2)(2)化学反应控制的主要特征为：化学反应控制的主要特征为：对单一致密球体在对单一致密球体在CC00为常数的条件下，化学反应控制时，为常数的条件下，化学反应控制时，1-(1-R)1-(1-R)1/1/33与与tt成直线关系，直线通过原点。成直线关系，直线通过原点。反应的表观活化能反应的表观活化能EE较大，为较大，为30~85kJ·mol30~85kJ·mol-1-1实例：实例：白钨矿的苏打分解：白钨矿的苏打分解：CaWOCaWO4(s)4(s)+Na+Na22COCO3(aq)3(aq)=CaCO=CaCO3(s)3(s)+Na+Na22WOWO4(aq)4(aq)０1-(1-R)1/3t1-(1-R)1/3ttkR')1(1pF/1（（33）应用）应用a.a.指明提高反应率的途径指明提高反应率的途径式中项↑则式中项↑则(1-R)(1-R)1/31/3↓R↑↓R↑故时间故时间t↑t↑、、CC00↑↑、、rr00↓↓、提高温度使、提高温度使k↑k↑，都有利于提高，都有利于提高RRb.b.利用不同温度下利用不同温度下kk值求反应的表观活化能值求反应的表观活化能根据根据ArrheniusArrhenius公式公式::1/T×103/K-1lnkE=69.9kJ·molE=69.9kJ·mol-1-1实例：实例：NaNa22COCO3(aq)3(aq)+C...