Filmmodell

A filmmodell azon a feltevésen alapul, hogy a folyadéknak a gázzal határos felülete közelében lévő rögzített fólia (diffúziós réteg) van. Ezen a filmen belül a gáz-halmazállapotú reagens átvitelét kizárólag molekuláris diffúzió útján hajtják végre, teljes konvektív transzfer nélkül. Feltételezzük, hogy az összetétele a nagy részét a folyékony kívül a film homogén miatt keverés közben, és ezt a változást oldott anyag koncentrációját a reagens a értéke SAG (állandó koncentrációját a gázfázisban) a kormok (a koncentráció a nagy mennyiségű folyékony) a filmben zajlik.

Gas Liquid CAR

47. ábra: A filmmodell (a) vázlatos ábrázolása és az A (b) oldható komponens koncentrációjának változása.

Az A oldható komponens és az oldószer közötti kémiai reakció hiányában az A komponens koncentrációs profilja lineáris. A granulált filmen keresztül a gázról folyadékra történő tömeges átjutást a molekuláris diffúzió Fick törvénye írja le. Állandósult üzemmódban a felületen a fluxus állandó lesz, ezért ha a molekuláris diffúziós együttható konstans

ahol D a molekuláris diffúzió együtthatója; bH a diffúziós fólia tömegátadási együtthatója,

Az oldott A reagens és a B anyag között, amely folyékony fázisban van,

az A reagens koncentrációjának csökkenése a határfilmben nem csak a diffúziós folyamatok következtében következik be, hanem a reakcióval kapcsolatos kiadásaival összefüggésben. Ezért a határréteg koncentrációprofilja torzul. Ez növeli a koncentráció gradiensét a felületen. Ennek eredményeként növekedni fog a gázfázisból a folyadékfázisig terjedő anyagáram, amely a gáz-folyadék reakcióinak egyik jellemzője.

Formálisan, a filmmodell keretében az abszorpciós gyorsulás együtthatót kémiai reakció hatására vezetik be. Az A reagensnek a határfilmen belül egy reakció jelenlétében lévő koncentrációjának görbületi profilját feltételesen egy megszakított vonallal lehet ábrázolni.

48. ábra: Nemlineáris koncentrációprofil közelítése kémiai reakció jelenlétében: 1 - valós (nem lineáris); 2 - hozzávetőleges kép.

Ennek a közelítésnek megfelelően a reagens koncentrációjának változása a d vastagságú filmben történik. A film vastagságának csökkentése a tömegátviteli együttható növekedéséhez vezet

ahol b. Ж a tömegátviteli együttható kémiai reakció jelenlétében; e-együttható az abszorpciós gyorsulásban kémiai reakció jelenlétében, amely megmutatja, hogy hányszor növekszik az abszorpció sebessége a kémiai reakcióban a folyadékfázisban

Figyelembe véve a (181) egyenletet, a (173) egyenlet a forma

Kétfilmes modell keretében úgy vélik, hogy a határfelületi diffúziós réteg az interfésszel szomszédos nemcsak a folyadék fázis oldalán, hanem a gáz fázis oldalán is jelen van.

Film modell gáz-folyadék reakciókban csak hozzávetőlegesen leírására heterogén eljárás G - G. A valóságban, a változás oldott anyag koncentrációja a reagens nemcsak egy nagyon vékony film egyenletes vastagságú, hanem az ömlesztett áramban. Azonban, mint a gyakorlat azt mutatja, a filmmintán alapuló kvantitatív eredmények általában nem különböznek a bonyolultabb modellekből nyert eredményektől.

Kapcsolódó cikkek