Термотехнологические процессы 13

Первое условие протекания гомогенной реакции - обеспечение контакта между реагирующими молекулами. Для этого необходимо смешение реагирующих веществ. Вторым условием осуществления реакции в гомогенной среде является наличие необходимой энергии взаимодействующих молекул.

Гетерогенные процессы основаны на реакциях между реагентами, находящимися в разных фазах, и протекают на поверхности их контакта.

Гетерогенный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных физических и химических превращений, которые необходимо рассматривать совместно. Они могут протекать параллельно, последовательно или накладываясь одно на другое.

В системе из одного компонента гетерогенные процессы сводятся к переходу его из одной фазы в другую без изменения химического состава фаз (плавление, испарение, возгонка).

Реагенты химических реакций, протекающих в печах, могут находиться в различных фазах, например: твердая - твердая; твердая - жидкая; жидкая - газовая; газовая - жидкая - твердая и т. д.

Большинство химико-технологических процессов, протекающих в печах, являются гетерогенными.

Протекание всех гетерогенных процессов состоит, как минимум, из трех стадий: доставка реагирующих веществ к границе между фазами (в реакционную зону), собственно химические реакции и отвод продуктов реакции из реакционной зоны. Каждая из этих стадий может быть лимитирующей, т. е. иметь самую малую скорость и оказывать наибольшее сопротивление процессу.

Доставка вещества к границе между фазами может осуществляться за счет конвекции или диффузии. Конвекцией называется перемещение среды в целом (она может быть ламинарной и турбулентной), а диффузией - перемещение молекул вещества в неподвижной среде под влиянием градиента концентрации.