Движущая сила процесса

Движущая сила процесса выражается уравнением

∆С = С_п._ф - С_а.р.

Где С_п._ф - концентрация исходного вещества в передающей фазе;

С_а.р - концентрация исходного вещества в той же фазе в зоне реакции.

Из уравнения следует, что существуют два способа повышения ∆С: за счет увеличения С_п._ф и снижения С_а.р.

Движущая сила процесса возрастает, если увеличить концентрацию исходных реагентов в передающей фазе (С_п._ф.) или повысить давление, а так же если выводить продукты реакции из сферы взаимодействия.

Увеличение давления является эффективным способом повышения ∆С, особенно для системы г - ж, так как в этом случае

∆С = р_г - р*

где р_г - парциальное давление исходного газообразного реагента в газовой фазе;

р* - равновесное давление исходного реагента у поверхности жидкости.

При повышении давления процесса р_гувеличивается, а р* остается постоянным, следовательно, при увеличении давления растет также ∆С

Вывод продуктов из сферы реакции также является эффективным способом увеличения движущей силы и широко используется в самых разнообразных производств венных процессах. При выводе продуктов реакции из зоны реакции уменьшается объем реакционной смеси, а С_г (или р_г) соответственно увеличивается.

Рост ∆С за счет снижения р* на практике осуществляется редко. Для систем г - ж это достигается путем уменьшения температуры так как одновременно понижается равновесное Давление вещества над жидкостью (р*). Однако практические возможности для использования этого приема ограничены, поскольку при понижении температуры сильно уменьшается константа скорости реакции (уравнение Аррениуса) и общая скорость процесса.

По мере протекания реакции концентрация С_г уменьшается, соответственно снижается движущая сила ∆С, а также уменьшается общая скорость процесса, поэтому на практике в целях поддержания высокой скорости процесса его ведут при достаточно большом значении ∆С, ограничивая время пребывания реакционной смеси в реакторе некоторым оптимальным значением τ_опт.