+ к 1 + 13Д'

Решение уравнения (2.25) определяет изменение размера частицы во времени:

АОп

Время полного выгорания частицы определяется из уравнения (2.26) при достижении Л = 0:

(1 + А:/р)СвоЛо

Изменение относительного размера частицы и степени превращения во времени выражаются уравнениями:

1 --

Наблюдаемая скорость реакции, отнесённая к единице объема твердого реагента,

Если реакция первого порядка, то для вещества А в газовой фазе имеем

Этап I Этап II Р(Сао-Са ) = кСп- (2-24)

Для вещества В в твердой фазе

-J=-kCJ или Сзо^=-Сдо. (2.25)

Начальные условия: t= О, R= R.

Из уравнения (2.24) получаем концентрацию на поверхности частицы

Р^АО АО

W(C) =

ЪкС

1 -X,

Наблюдаемая скорость на одной частице

Выгорание твердой частицы с образованием золы в виде твердого продукта - модель процесса сжимающееся ядро (рис. 2.2):

Для компонента А в газовой фазе при протекании реакции первого порядка имеем

Этап! Этап II Этап III 3(Со-С„) 4712= 4пЛ/Сдо.

Для твердого компонента В

-=-кС или Св-=-Сд,.

(2.27)

Рис. 2.2. Схема процесса сжимающееся ядро и распределение концентрации газового компонента

а4 Л') = 0. (2.28)

Граничные условия: при R = Rq Cj = Сдд, при R = R Сд = Сд. Решение уравнения (2.28) с указанными фаничными условиями имеет вид

Определив поток компонента А при R= Rq, получим dC R

Систему уравнений (2.27) можно записать в виде Р(Со - CJ 4пЩ =--(Сд, - Сд,) = Сд,( ) = (2-29)

Здесь со - скорость процесса, отнесенная к единице наружной поверхности.

Наблюдаемая скорость процесса превращения, отнесенная к единице объема твердого вещества.

Из системы уравнений (2.27) можно получить зависимости:

времени полного превращения t, при котором R = 0;

изменения во времени размера частиц R{t) или R(t/tJ и степени превращения твердого вещества (О или xit/t);

наблюдаемой скорости превращения от параметров процесса.

В общем виде решением системы (2.29) необходимо получить зависи-мость Сд, = Сд, (Р, 7)д, к, R Сдо).

Частные случаи лимитирующих стадий:

кинетическая

Ля ~ Ап ~ АО

Перенос компонента А в слое золы (этап II) характеризуется постоянством потока, т е.