单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,13.1 气液/固多相反响过程的机理收缩核模型,13.2 化学反响掌握,13.3 内集中掌握,13.4 外集中掌握,13.5 混合掌握,13.6 影响气液/固反响速率的因素,13.7 气液/固反响的强化,第十三章 冶金过程的气液/固相反响动力学,13.1 气液/固多相反响过程的机理收缩核模型,步骤1：B(g,l)向E(s)外表集中，外集中；,步骤2：B(g,l)通过E(s)向反响界面的集中，内集中；,步骤3：B在反响界面上与A发生化学反响；,步骤4：生成物D通过E(s)向边界层集中；,步骤5：生成物D通过边界层向外集中，外集中。,掌握步骤：外集中掌握 内集中掌握 化学反响掌握,任务：找出掌握性步骤，有针对地性强化,方法：查明诸掌握过程的规律性，与实际比照。,E,A,B,D,1动力学方程的推导：,设单全都密固体颗粒，外表各处化学活性一样，反响速率：,式13-7,假设为球体：式13-8,微分可得：式13-9,将式13-8、式13-9代入式13-7，并整理得：,设为常数，=0积分，整理得：,式13-10),13.2 化学反响掌握,通过几何运算求出r，r0与反响分数的关系：,式13-10,代入式13-10得：,合并常数,式13-11,式13-12a,式13-12b,三维尺寸不等时,F,p,的取值介于,2,和,3,之间,2问题分析,1方程式 的适用范围,任何真理都有其肯定的适用范围,从推导过程的“假设”知其适用范围为:,反响固相为单一、致密球体，其各方向上的化学性质全都;,反响剂浓度C0保持不变。,对非球体：,(2)化学反响掌握的主要特征为：,对单全都密球体在C0为常数的条件下，化学反响掌握时，1-(1-R)1/3与 t 成直线关系，直线通过原点。,反响的表观活化能E较大，为3085kJmol-1,实例：白钨矿的苏打分解：,CaWO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+Na2WO4(aq),1-(1-R),1/3,t,1-(1-R),1/3,t,3应用,a.指明提高反响率的途径,式中 项则(1-R)1/3 R,故 时间t、C0、r0、提高温度使k，都有利于提高R,b.利用不同温度下k值求反响的表观活化能,依据Arrhenius公式:,1/T10,3,/K,-1,ln,k,E=69.9kJmol,-1,实例：,Na,2,CO,3(aq),+CaWO,4(s),=Na,2,WO,4(aq),+CaCO,3(s),1,模型,C,s,C,0,r,0,r,1,r,Co：反响剂的整体浓度,Cs：矿粒外表反响剂浓度,Cs：反响区反响剂浓度,内集中掌握时,2方程式的推导,1简化条件：a.致密单一、球形颗粒；b.反响剂浓度C0不变；c.反响过程中未反响核减小、产物层增大、但颗粒大小不变。,13.3 内集中掌握,A,E,2方程式的推导,1简化条件：a.致密单一、球形颗粒；b.反响剂浓度C0不变；c.反响过程中未反响核减小、产物层增大、但颗粒大小不变。,2推导过程思路：,对反响 而言，由于内集中掌握,故：单位时间A的反响量单位时间B的集中量,依据菲克第肯定律求出在Cs=C0时,两式相等，解方程得,式13-18,依据式13-11)r=r0(1-R)1/3,将r1，r0转化为反响分数R，得,简化,3问题分析,(1)内集中掌握时的主要特征：气液/固反响在固相为单一球形的致密颗粒，反响剂浓度不变、反响前后颗粒直径不变的状况下，当属内集中掌握，则 与反响时间t成直线关系，直线通过原点。,1-2/3R-(1-R),2/3,t,表观活化能小,830kJmol,-1,实例：黄铜矿的硫酸高铁浸出过程：,反响 2Fe2(SO4)3(aq)+CuFeS2(s)=CuSO4(aq)+5FeSO4(aq)+2S(s),时间,/h,R,R,a.项，则R，故提高反响率的途径为：减,少原料粒度ro，加大溶液浓度，提高温度以加大集中系数；,b.求集中活化能D2。,2适用范围:,a.致密单一、球形颗粒；,b.反响剂浓度C0不变；,c.反响过程中未反响核减小、产物层增大、但颗粒大小不变。,3应用：,人有了学问，就会具备各种分析力量，,明辨是非的力量。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富学问，,培育规律思维力量；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培育文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的学问面。,有很多书籍还能培育我们的道德情操，,给我们巨大的精神力气，,鼓舞我们前进。,