《冶金原理冶金動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《冶金原理冶金動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件（72頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、前言前言化學(xué)反響的速率化學(xué)反響的速率吸附化學(xué)反響的速率吸附化學(xué)反響的速率 分子分散及對(duì)流傳質(zhì)分子分散及對(duì)流傳質(zhì)反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)方程的建立反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)方程的建立新相構(gòu)成的動(dòng)力學(xué)新相構(gòu)成的動(dòng)力學(xué) 04123500反響物分子在碰撞過(guò)程中一步能生成生成物的反響物分子在碰撞過(guò)程中一步能生成生成物的反響，是反響的最根本類(lèi)型。反響，是反響的最根本類(lèi)型。基元反響的速率與反響物的濃度積成正比?；错懙乃俾逝c反響物的濃度積成正比。dDcCbBaAbBaAckcr 1基元反響：級(jí)數(shù)等于反響物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和?；错懀杭?jí)數(shù)等于反響物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和。dDcCbBaAbanBA1級(jí)級(jí) 1個(gè)分子的反響個(gè)分子的反響 C

2、BA2級(jí)級(jí) 2個(gè)分子的反響個(gè)分子的反響 DCBA3級(jí)級(jí) 3個(gè)分子的反響個(gè)分子的反響 非基元反響：反響只表示總的結(jié)果。非基元反響：反響只表示總的結(jié)果。a a 假設(shè)反響由假設(shè)干基元反響組成，其中有一個(gè)基元假設(shè)反響由假設(shè)干基元反響組成，其中有一個(gè)基元反響的速率特別慢，那么總反響速率等于最慢基反響的速率特別慢，那么總反響速率等于最慢基元反響的速率。元反響的速率。b b 假設(shè)幾個(gè)反響均較慢，總反響速率由這幾個(gè)較慢假設(shè)幾個(gè)反響均較慢，總反響速率由這幾個(gè)較慢反響共同確定，反響級(jí)數(shù)能夠是分?jǐn)?shù)、小數(shù)或反響共同確定，反響級(jí)數(shù)能夠是分?jǐn)?shù)、小數(shù)或整數(shù)。整數(shù)。1dDcCbBaAbBaACCkr正正dDcCCCkr逆逆逆

3、正rrKCCCCkkbBaAdDcC逆正1用反響物或生成物濃度隨時(shí)間的變化表示。用反響物或生成物濃度隨時(shí)間的變化表示。轉(zhuǎn)化速率或反響的進(jìn)度轉(zhuǎn)化速率或反響的進(jìn)度或或J定義定義 dtdnddtdnbdtdnaJDBA111eEdDbBaA1dtdnrAAdtdnrCC1基于濃度的反響速率基于濃度的反響速率 dtdnaVVJvA11V是常數(shù)時(shí)是常數(shù)時(shí) dtdcedtdcbdtdcavEBA111dtdCdtVnddtdnVAAA/1反應(yīng)反應(yīng)類(lèi)型類(lèi)型微分式微分式積分式積分式半衰期半衰期零級(jí)零級(jí)反響反響 一級(jí)一級(jí)反響反響 n級(jí)級(jí)反響反響 10121112nnkcnkkcddCr00kcc0kc2021k

4、cddcrkcc0lnlnk2ln212kcddcrkcc011二級(jí)二級(jí)反響反響 0211kcnkcddcrknccnn1111011代入公式法：普通只用于基元反響。代入公式法：普通只用于基元反響。作圖法：常用此法。作圖法：常用此法。半衰期法：半衰期法：調(diào)查能否為一級(jí)反響調(diào)查能否為一級(jí)反響10121112nnkcn 100cc 1101121)(112)(nnckn 200cc 1201221)(112)(nnckn11020221121)()()()(ncc2010221121)()(ln/)()(ln1ccn1利用反響速率的微分式求反響級(jí)數(shù)。利用反響速率的微分式求反響級(jí)數(shù)。nkcddcrc

5、rlnln cnkrlnlnln1反響速率常數(shù)式反響速率常數(shù)式 RTEaekk00lnkRTEkaTk1lnEa很大的反響，升高溫度，很大的反響，升高溫度，k值添加得很顯著；值添加得很顯著；Ea值小的反響，升高溫度，值小的反響，升高溫度，k值添加得不顯著值添加得不顯著 活化能的物理意義活化能的物理意義 活化能表示活化分子超出反活化能表示活化分子超出反應(yīng)分子平均能量的能量。應(yīng)分子平均能量的能量。恒容條件下恒容條件下 恒壓條件下恒壓條件下 EEE正EEE逆逆正EEU逆正EEHBA BAAckckddcrcccBAABccc)(AAAcckckddcrckckkA)(ckkkckkA)(0rckkk

6、cA平）（）平平AAAAAcckkkcckkddcr)(1)(1eEdDbBaAdDeEbBaAAcckcckv0AvKcccckkbBaAdDeE平KcccckkcckcckvdDeEbBaAdDeEbBaAA/1cVAkv2分散：是體系中物質(zhì)自動(dòng)遷移、濃度變均勻的過(guò)程。分散：是體系中物質(zhì)自動(dòng)遷移、濃度變均勻的過(guò)程。自分散本征分散：純物質(zhì)體系中的分散是同位素的濃度不同，發(fā)生熵變。自分散本征分散：純物質(zhì)體系中的分散是同位素的濃度不同，發(fā)生熵變?；シ稚⒒蚧瘜W(xué)分散：當(dāng)溶液中有濃度梯度存在時(shí)，發(fā)生的分散?；シ稚⒒蚧瘜W(xué)分散：當(dāng)溶液中有濃度梯度存在時(shí)，發(fā)生的分散。是一種原子在其他種作為基體的原子中的相對(duì)

7、分散。是一種原子在其他種作為基體的原子中的相對(duì)分散。對(duì)流傳質(zhì)或紊流湍動(dòng)傳質(zhì)：在流動(dòng)體系中出現(xiàn)的分散。對(duì)流傳質(zhì)或紊流湍動(dòng)傳質(zhì)：在流動(dòng)體系中出現(xiàn)的分散。是由分子分散和流體的分子集團(tuán)的整體運(yùn)動(dòng)是由分子分散和流體的分子集團(tuán)的整體運(yùn)動(dòng)(即對(duì)流運(yùn)動(dòng)即對(duì)流運(yùn)動(dòng))，使其內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生遷移。使其內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生遷移。分散通量或物質(zhì)流或稱(chēng)傳質(zhì)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)單位截面積的物質(zhì)的分散通量或物質(zhì)流或稱(chēng)傳質(zhì)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)單位截面積的物質(zhì)的量量(mol)稱(chēng)為該物質(zhì)的，單位稱(chēng)為該物質(zhì)的，單位mol/(m2.s)，分散流：?jiǎn)挝粫r(shí)間經(jīng)過(guò)某截面積的物質(zhì)的量，單位分散流：?jiǎn)挝粫r(shí)間經(jīng)過(guò)某截面積的物質(zhì)的量，單位mol/s。分散方

8、向上濃度梯度為常數(shù)分散方向上濃度梯度為常數(shù)任何垂直于分散方向的分散通量為常數(shù)任何垂直于分散方向的分散通量為常數(shù) 任何一點(diǎn)的濃度不隨時(shí)間變化任何一點(diǎn)的濃度不隨時(shí)間變化 constdxdcconstJ 0ddcdxdcDJ穩(wěn)態(tài)分散的特點(diǎn)穩(wěn)態(tài)分散的特點(diǎn) Fick Fick第一定律表達(dá)式第一定律表達(dá)式constdxdcconstJ 0ddc22xcDc)(222222zcycxcDc非穩(wěn)態(tài)分散的特點(diǎn)非穩(wěn)態(tài)分散的特點(diǎn)分散方向上濃度梯度不為常數(shù)分散方向上濃度梯度不為常數(shù)任何垂直于分散方向的分散通量不為常數(shù)任何垂直于分散方向的分散通量不為常數(shù) 任何一點(diǎn)的濃度隨時(shí)間變化任何一點(diǎn)的濃度隨時(shí)間變化 Fick Fi

9、ck第二定律表達(dá)式第二定律表達(dá)式一維非穩(wěn)態(tài)分散方程的解一維非穩(wěn)態(tài)分散方程的解 erfcccc100Dx2例題：例題：氣體中分子的氣體中分子的D D與與T T的關(guān)系：的關(guān)系：液體、固體中分子的液體、固體中分子的D D與與T T的關(guān)系：的關(guān)系：nTTTTDD122125.1nRTEDeDD0DDe D D與與T T的關(guān)系的關(guān)系氣體在有孔隙的塊狀物質(zhì)中的分散系數(shù)氣體在有孔隙的塊狀物質(zhì)中的分散系數(shù)分散分子的運(yùn)動(dòng)和流體的對(duì)流運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，使分散分子的運(yùn)動(dòng)和流體的對(duì)流運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，使物質(zhì)從一個(gè)地域遷移到另一個(gè)地域的共同作用。物質(zhì)從一個(gè)地域遷移到另一個(gè)地域的共同作用。速度邊境層：速度邊境層：濃度濃度(分散分

10、散)邊境層邊境層:有效邊境層：有效邊境層：210)(2.5uvy031)(vDceffxccxccxc0)(0 xeffxccc邊境層實(shí)際邊境層實(shí)際用邊境層實(shí)際求傳質(zhì)系數(shù)用邊境層實(shí)際求傳質(zhì)系數(shù)ccccDccDdxdcDJeffeff分散速率的微分式分散速率的微分式:dVcdAddnAJ11ccJccVAddc分散速率的積分式分散速率的積分式:dVAccdc平IVAcc平ln平ccI0lnVAcccc3.2lg0平平用外表更新實(shí)際求傳質(zhì)系數(shù)用外表更新實(shí)際求傳質(zhì)系數(shù) 外表更新實(shí)際外表更新實(shí)際(又稱(chēng)為溶質(zhì)浸透模型又稱(chēng)為溶質(zhì)浸透模型)要點(diǎn)：要點(diǎn)：a 流體由許多體積元組成。流體由許多體積元組成。b 體積

11、元受流體對(duì)流作用體積元受流體對(duì)流作用,從體積內(nèi)部向界面遷移從體積內(nèi)部向界面遷移,在相界面上停留時(shí)在相界面上停留時(shí),與之發(fā)生非穩(wěn)態(tài)的分散，經(jīng)與之發(fā)生非穩(wěn)態(tài)的分散，經(jīng) 短時(shí)間后分開(kāi)相界面，遷入流體內(nèi)部短時(shí)間后分開(kāi)相界面，遷入流體內(nèi)部,讓位于另讓位于另 一個(gè)體積元。一個(gè)體積元。c 分散層厚度遠(yuǎn)小于體積元厚度，組分向體積元內(nèi)分散層厚度遠(yuǎn)小于體積元厚度，組分向體積元內(nèi) 的傳質(zhì)作為一維半無(wú)限分散過(guò)程。的傳質(zhì)作為一維半無(wú)限分散過(guò)程。用外表更新實(shí)際求傳質(zhì)系數(shù)：用外表更新實(shí)際求傳質(zhì)系數(shù)：eD2氣體在相界面上的吸附分為兩種：氣體在相界面上的吸附分為兩種：化學(xué)吸附：有化學(xué)鍵構(gòu)成，吸附活化能在化學(xué)吸附：有化學(xué)鍵構(gòu)成，

12、吸附活化能在80KJ以上。以上。物理吸附：僅有范德華力作用，吸附活化能物理吸附：僅有范德華力作用，吸附活化能20KJ在以下。在以下。AAgAAA)1(AAAAPKAA1AAAAAAAPKPKkkv1AAAAAPKPK1AAAAAAAPKaKkkv13AAAAAPKPKkv1無(wú)關(guān)，零級(jí)反應(yīng)。與，則：很大，若AAAAAPvkvPKK1)1(無(wú)關(guān)，零級(jí)反應(yīng)。與，則：很大，若AAAAAPvkvPKP1)2(成正比，一級(jí)反應(yīng)。與，則：若AAAAAAPvPKkvPK1)3(，具有分?jǐn)?shù)級(jí)級(jí)數(shù)。一般情況下，AAAAAPKPKkv1)4()(2)(2吸HFeOFeOHs吸附吸附)(2)(2吸吸gOHFeHFeO

13、化學(xué)反響化學(xué)反響 最慢最慢)(2)()(2gsgOHFeOHFe吸脫附脫附 222221HHHHHPKPKkv2Hkv 222HHHPKkv 吸附成為速率的限制環(huán)節(jié)吸附成為速率的限制環(huán)節(jié))(221gNN NNg)(NN 最慢最慢NgNNNpK1)(NgNNNpK1)(2/1)(22NNgNpKpNNNNNpKK12/122NNNNNpKKkv12/122在一定溫度下，氮在鐵液中的溶解速率與氮的分在一定溫度下，氮在鐵液中的溶解速率與氮的分壓及界面上未被占據(jù)的活性點(diǎn)數(shù)成正比。壓及界面上未被占據(jù)的活性點(diǎn)數(shù)成正比。4熱力學(xué)根據(jù)反響中的平衡態(tài)，建立溫度、壓力及濃度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；熱力學(xué)根據(jù)反響中的平衡

14、態(tài)，建立溫度、壓力及濃度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；動(dòng)力學(xué)根據(jù)反響過(guò)程中出現(xiàn)的穩(wěn)定態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)，導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)方程。動(dòng)力學(xué)根據(jù)反響過(guò)程中出現(xiàn)的穩(wěn)定態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)，導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)方程。在與環(huán)境交換能量及物質(zhì)的敞開(kāi)體系內(nèi)，組分的質(zhì)量在某在與環(huán)境交換能量及物質(zhì)的敞開(kāi)體系內(nèi)，組分的質(zhì)量在某時(shí)間的變化是由于內(nèi)部的化學(xué)反響及參與反響的物質(zhì)經(jīng)過(guò)時(shí)間的變化是由于內(nèi)部的化學(xué)反響及參與反響的物質(zhì)經(jīng)過(guò)體系體系環(huán)境界面轉(zhuǎn)移促成的。當(dāng)維持引入的物質(zhì)的量與其環(huán)境界面轉(zhuǎn)移促成的。當(dāng)維持引入的物質(zhì)的量與其耗費(fèi)的量到達(dá)相等時(shí)，就可建立過(guò)程的穩(wěn)定形狀，而使過(guò)耗費(fèi)的量到達(dá)相等時(shí)，就可建立過(guò)程的穩(wěn)定形狀，而使過(guò)程在穩(wěn)定態(tài)中進(jìn)展。程在穩(wěn)定態(tài)中進(jìn)展。過(guò)程處

15、于穩(wěn)定態(tài)時(shí)各環(huán)節(jié)速率相等，過(guò)程處于穩(wěn)定態(tài)時(shí)各環(huán)節(jié)速率相等，反響速率不隨時(shí)間而變化。反響速率不隨時(shí)間而變化。CBAvvvCBAconstdtdcdtdcdtdccBA中間物質(zhì)中間物質(zhì)B的濃度恒定的濃度恒定 constccBB穩(wěn))(利用穩(wěn)定態(tài)原理建立反響的動(dòng)力學(xué)方程時(shí)，利用穩(wěn)定態(tài)原理建立反響的動(dòng)力學(xué)方程時(shí)，可以消去各環(huán)節(jié)速率式中出現(xiàn)的界面濃度項(xiàng)?？梢韵ジ鳝h(huán)節(jié)速率式中出現(xiàn)的界面濃度項(xiàng)?！纠}】對(duì)于反響：【例題】對(duì)于反響：)()()(ggsABBA界面反響速率：界面反響速率：KcckdtdnAvABBBB*1分散速率：分散速率：*1BBBBBccdtdnAJABABABABABccdtdnAJ*1在

16、穩(wěn)定形狀下：在穩(wěn)定形狀下：vJJvABBBkKKccvABBABB111/物質(zhì)在物質(zhì)在相分散到邊境相分散到邊境 物質(zhì)在邊境層發(fā)生化學(xué)反響物質(zhì)在邊境層發(fā)生化學(xué)反響 生成物分開(kāi)反響界面分散到生成物分開(kāi)反響界面分散到相相 ccdtdnAJ1KcckdtdnAvc1ccdtdnAJ1ccJ1KcckvcKcKcKJ2JvJc1kKKccv111dtdcAVdtdnAv1kKKccv111AVkAVKAVKccdtdc111ckkkKccdtdc11121VAkkVAKkVAkc，21ckkkk111121過(guò)程處于動(dòng)力學(xué)范圍，過(guò)程處于動(dòng)力學(xué)范圍，化學(xué)反響是速率的限制環(huán)節(jié)，普通在低溫下。化學(xué)反響是速率的限

17、制環(huán)節(jié)，普通在低溫下。21111kkkcckk11)(Kcckvc過(guò)程處于分散范圍，過(guò)程處于分散范圍，分散是反響的限制環(huán)節(jié)，普通高溫下。分散是反響的限制環(huán)節(jié)，普通高溫下。211111kkk2111kkKccv普通情況下，過(guò)程處于過(guò)渡范圍。普通情況下，過(guò)程處于過(guò)渡范圍。ckkkKccv11121界面濃度等于相內(nèi)濃度界面濃度等于相內(nèi)濃度21111kkkc界面濃度等于平衡濃度界面濃度等于平衡濃度溫度溫度流體的物理性質(zhì)流體的物理性質(zhì) RTEDeDD0DRTEekk0氣氣固相反響類(lèi)型固相反響類(lèi)型:固體固體()=固體固體()+氣體氣體 碳酸鹽、硫化物、氧化物的分解碳酸鹽、硫化物、氧化物的分解固體固體()+

18、氣體氣體()=固體固體()+氣體氣體()氧化物間接復(fù)原氧化物間接復(fù)原 氣氣固相反響的動(dòng)力學(xué)曲線反響速度隨時(shí)間的變化曲線固相反響的動(dòng)力學(xué)曲線反響速度隨時(shí)間的變化曲線氣氣固相反響的動(dòng)力學(xué)曲線的特點(diǎn)固相反響的動(dòng)力學(xué)曲線的特點(diǎn)誘導(dǎo)期：誘導(dǎo)期：反響在外表的活化中心進(jìn)展反響在外表的活化中心進(jìn)展,活化中心面積活化中心面積(反響面積反響面積)很很小小 。自動(dòng)催化期自動(dòng)催化期(反響界面構(gòu)成即擴(kuò)展期反響界面構(gòu)成即擴(kuò)展期):):隨著反響的進(jìn)展隨著反響的進(jìn)展,反響面積不斷添加反響面積不斷添加,反響速度也不斷添加。反響速度也不斷添加。前沿集合期前沿集合期(反響界面減少期反響界面減少期):):每個(gè)活化中心反響界面相交每個(gè)

19、活化中心反響界面相交,稱(chēng)為反響面的前沿集合。此時(shí)稱(chēng)為反響面的前沿集合。此時(shí)反響速率最大反響速率最大,之后之后,由于反響面積減小由于反響面積減小,反響速率降低。反響速率降低。定義：沿固體內(nèi)部相界面附近區(qū)域開(kāi)展的反響。定義：沿固體內(nèi)部相界面附近區(qū)域開(kāi)展的反響。組成環(huán)節(jié)組成環(huán)節(jié):(1)氣體在氣相內(nèi)的分散，主要是經(jīng)過(guò)邊境層的分散氣體在氣相內(nèi)的分散，主要是經(jīng)過(guò)邊境層的分散 外分散；外分散；(2)氣體在固相內(nèi)的分散已復(fù)原層的分散氣體在固相內(nèi)的分散已復(fù)原層的分散 內(nèi)分散；內(nèi)分散；(3)界面化學(xué)反響；界面化學(xué)反響；(4)氣體產(chǎn)物在固體內(nèi)向外分散；氣體產(chǎn)物在固體內(nèi)向外分散；(5)氣體產(chǎn)物在氣相內(nèi)向外分散。氣體產(chǎn)

20、物在氣相內(nèi)向外分散。)()()()(gsgsDCBA界面化學(xué)反響速率：界面化學(xué)反響速率：平cckrvc24產(chǎn)物層內(nèi)分散速率：產(chǎn)物層內(nèi)分散速率：drdcDrdrdcADJee24 drrDJdcrrecc00214ccrrrrDJe0004Jv ccrrrrDcckre000244平2002000rrrkrDrrrkccrDcee平 eDrrrkrccrrv/4200002平eDk 限制環(huán)節(jié)是內(nèi)分散限制環(huán)節(jié)是內(nèi)分散平cc rrrrccDve0004平eDk 限制環(huán)節(jié)是界面反響限制環(huán)節(jié)是界面反響0cc 平cckrv024)()()()(gsgsDCBAdtdndtdngBsA)()(0,trf固相

21、反響物摩爾速率式：固相反響物摩爾速率式：dtdrrdtdrrdrddtdrdrdndtdnvAAA2343420000)(rrrkrDccrkDdtdnveegB平vvAdrrDrrrkdtccrkDee02000平20203300013261rrrkrrrrDtccre平eDk 限制環(huán)節(jié)是界面反響限制環(huán)節(jié)是界面反響20203300013261rrrkrrrrDtccre平tcckrr平00eDk 限制環(huán)節(jié)是內(nèi)分散限制環(huán)節(jié)是內(nèi)分散tccrDrrrre平0020330632反響度轉(zhuǎn)化率反響度轉(zhuǎn)化率：礦球已反響了的百分?jǐn)?shù)，：礦球已反響了的百分?jǐn)?shù)，R表示表示。00mmmR30034rm 334rm

22、Rrr130310)1(Rrr00rrrf)1(0frr穿透度：礦球半徑改動(dòng)的分?jǐn)?shù)穿透度：礦球半徑改動(dòng)的分?jǐn)?shù) 二者關(guān)系：二者關(guān)系：31)1(1Rf31032200)1(11)1(32361RkrRRDtrcce平eDk 限制環(huán)節(jié)是界面反響限制環(huán)節(jié)是界面反響)()1(13100RFRtrcck平eDk 限制環(huán)節(jié)是內(nèi)分散限制環(huán)節(jié)是內(nèi)分散)()1(321232200RFRRtrccDe平kfffDrtrcce2362000平溫度溫度)/(0RTEkekk)/(0RTEDeDDkDEE低溫下，界面反響是限制環(huán)節(jié)，低溫下，界面反響是限制環(huán)節(jié)，在高溫下，分散是限制環(huán)節(jié)。在高溫下，分散是限制環(huán)節(jié)。固相物的孔

23、隙度固相物的孔隙度 固體反響物是致密的，采用未反響核模型計(jì)算固體反響物是致密的，采用未反響核模型計(jì)算。固體反響物的孔隙度高，孔隙又是開(kāi)口的，構(gòu)成了貫固體反響物的孔隙度高，孔隙又是開(kāi)口的，構(gòu)成了貫穿于固體整個(gè)體積內(nèi)的細(xì)微通道網(wǎng)絡(luò)，氣體能沿這些穿于固體整個(gè)體積內(nèi)的細(xì)微通道網(wǎng)絡(luò)，氣體能沿這些通道分散，除了固體的宏觀外表外，還有內(nèi)部孔隙的通道分散，除了固體的宏觀外表外，還有內(nèi)部孔隙的微外表也是反響的界面，使反響成體積性的開(kāi)展?？偽⑼獗硪彩欠错懙慕缑妫狗错懗审w積性的開(kāi)展。總反響的速率用多孔體積反響模型描畫(huà)。反響的速率用多孔體積反響模型描畫(huà)。固相生成物的孔隙特性直接影響氣固相生成物的孔隙特性直接影響氣固

24、相反響的有效固相反響的有效分散系數(shù)分散系數(shù)。由于反響中固相反響物和其生成物的體積有變化，在由于反響中固相反響物和其生成物的體積有變化，在推導(dǎo)其速率方程中，應(yīng)對(duì)礦球的最初半徑進(jìn)展修正，推導(dǎo)其速率方程中，應(yīng)對(duì)礦球的最初半徑進(jìn)展修正，引入固相生成物體積變化的修正系數(shù)引入固相生成物體積變化的修正系數(shù)。固相物的粒度及外形固相物的粒度及外形在消費(fèi)上，應(yīng)根據(jù)礦石構(gòu)造的性能，選擇適當(dāng)?shù)牧６?。在消費(fèi)上，應(yīng)根據(jù)礦石構(gòu)造的性能，選擇適當(dāng)?shù)牧６?。礦料比較致密時(shí)，要選擇較小的粒度。礦料比較致密時(shí)，要選擇較小的粒度。過(guò)小的粒度如粉料也不適宜，會(huì)妨礙爐料的透氣性。過(guò)小的粒度如粉料也不適宜，會(huì)妨礙爐料的透氣性。流體流速流體流

25、速在對(duì)流運(yùn)動(dòng)的體系內(nèi)，傳質(zhì)系數(shù)隨著流體的流速而添加。在對(duì)流運(yùn)動(dòng)的體系內(nèi)，傳質(zhì)系數(shù)隨著流體的流速而添加。在分散范圍，流速添加能使分散環(huán)節(jié)速率增大，從而使整個(gè)在分散范圍，流速添加能使分散環(huán)節(jié)速率增大，從而使整個(gè)過(guò)程的速率加快。過(guò)程的速率加快。流速添加對(duì)界面化學(xué)反響成為限制環(huán)節(jié)的過(guò)程的速率沒(méi)有影流速添加對(duì)界面化學(xué)反響成為限制環(huán)節(jié)的過(guò)程的速率沒(méi)有影響。響。當(dāng)不同的要素發(fā)生變化時(shí)，對(duì)此分散及反響的速率有不同程度地增大當(dāng)不同的要素發(fā)生變化時(shí)，對(duì)此分散及反響的速率有不同程度地增大或減弱的作用，相應(yīng)地能使過(guò)程的控制環(huán)節(jié)發(fā)生改動(dòng)?；驕p弱的作用，相應(yīng)地能使過(guò)程的控制環(huán)節(jié)發(fā)生改動(dòng)。假設(shè)由實(shí)驗(yàn)研討化學(xué)反響的機(jī)理時(shí)，必

26、需在實(shí)驗(yàn)中發(fā)明條件，使整個(gè)假設(shè)由實(shí)驗(yàn)研討化學(xué)反響的機(jī)理時(shí)，必需在實(shí)驗(yàn)中發(fā)明條件，使整個(gè)過(guò)程位于動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)。過(guò)程位于動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)。在絕大多數(shù)的情況下，界面化學(xué)反響的活化能遠(yuǎn)比分散的活化能高。在絕大多數(shù)的情況下，界面化學(xué)反響的活化能遠(yuǎn)比分散的活化能高。低溫下過(guò)程受化學(xué)反響速率的限制，高溫下受傳質(zhì)過(guò)程限制。低溫下過(guò)程受化學(xué)反響速率的限制，高溫下受傳質(zhì)過(guò)程限制。在動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)進(jìn)展的多相化學(xué)反響過(guò)程的特點(diǎn)是：在動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)進(jìn)展的多相化學(xué)反響過(guò)程的特點(diǎn)是：(1)反響速率與固體粒度及流體流速無(wú)關(guān)；反響速率與固體粒度及流體流速無(wú)關(guān)；(2)反響速率隨溫度的升高添加得較快。反響速率隨溫度的升高添加得較快。外分散

27、是限制環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是：外分散是限制環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是：(1)分散速率主要與流速有關(guān)，而與固體的孔隙度及粒度無(wú)關(guān)；分散速率主要與流速有關(guān)，而與固體的孔隙度及粒度無(wú)關(guān)；(2)分散速率與溫度的關(guān)系比較小，且分散阻力與時(shí)間無(wú)關(guān)。分散速率與溫度的關(guān)系比較小，且分散阻力與時(shí)間無(wú)關(guān)。外分散是限制環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是：外分散是限制環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是：(1)分散速率與固體孔隙度有很大關(guān)系，而與流速無(wú)關(guān)；分散速率與固體孔隙度有很大關(guān)系，而與流速無(wú)關(guān)；(2)分散阻力隨時(shí)間而添加。分散阻力隨時(shí)間而添加。)/(RTQeAv反響物濃度為反響物濃度為1單位或者濃度梯度為單位或者濃度梯度為1的速率的速率 由直線的斜率求得的活化能由直線的斜率求得的

28、活化能就是限制環(huán)節(jié)的活化能。就是限制環(huán)節(jié)的活化能。假設(shè)直線在某溫度發(fā)生轉(zhuǎn)機(jī)，假設(shè)直線在某溫度發(fā)生轉(zhuǎn)機(jī)，闡明限制環(huán)節(jié)經(jīng)過(guò)該溫度后闡明限制環(huán)節(jié)經(jīng)過(guò)該溫度后有改動(dòng)。有改動(dòng)。普通來(lái)說(shuō)，假設(shè)反響為普通來(lái)說(shuō)，假設(shè)反響為2級(jí)，級(jí)，活化能又很大，界面反響是活化能又很大，界面反響是限制環(huán)節(jié)。假設(shè)反響為限制環(huán)節(jié)。假設(shè)反響為1級(jí)，級(jí)，活化能又比較小，分散是限活化能又比較小，分散是限制環(huán)節(jié)。制環(huán)節(jié)。當(dāng)一個(gè)反響的速率受溫度的影響不大，而添加流體的攪拌當(dāng)一個(gè)反響的速率受溫度的影響不大，而添加流體的攪拌強(qiáng)度能使反響速率迅速添加，分散是限制環(huán)節(jié)。強(qiáng)度能使反響速率迅速添加，分散是限制環(huán)節(jié)。進(jìn)進(jìn)步改動(dòng)影響各組分分散速率的其他條件

29、，確定哪一個(gè)步改動(dòng)影響各組分分散速率的其他條件，確定哪一個(gè)組分的分散是限制者。組分的分散是限制者。*dcAccdtV*1ccAdctccV ctl如果測(cè)定的是直線關(guān)系，常數(shù)，證明該組分的擴(kuò)散是限制環(huán)節(jié)。分別計(jì)算界面反響和參與反響的各物質(zhì)分散的最大連率分別計(jì)算界面反響和參與反響的各物質(zhì)分散的最大連率即在一切其他環(huán)節(jié)不呈現(xiàn)阻力時(shí)，該環(huán)節(jié)的速率即最大，即在一切其他環(huán)節(jié)不呈現(xiàn)阻力時(shí)，該環(huán)節(jié)的速率即最大，其中速率最小者，是總反響過(guò)程的限制環(huán)節(jié)。其中速率最小者，是總反響過(guò)程的限制環(huán)節(jié)。23434rGrGV5 sii 飽iiiaRTuulsln lniiiaRTuul )ln(iiiiiaaRTuuuls飽

30、lniiiVaaVRTVuG飽0ViiGaa時(shí)，飽 slii 0凝H凝凝凝THS)1(凝凝凝TTHG凝凝凝TTVHVGGV10VGTT時(shí)，凝lnlnlnln1)()(MRTaaVRTaRTaRTVGBBBBV平平普通情況下，利用等溫方程：普通情況下，利用等溫方程：0drGdVGr2表GrGGV3143131623活化過(guò)程的活化能活化過(guò)程的活化能)/()(0)/()/(*RTEGRTERTGDDekBeAeI slsgsllVAAVGGlglg332coscos323VglGRRG0drGdVglGR232coscos3234VglGG4coscos323均非GGJKVRTGCOVlnln154

31、.02731873104.2227318733)273()1873(COCOVV58.493K06.1980033.053.11OCCOaapJ92265VG5*103.32VGr/MSTHVSTHGmfusmfusmfusmfusVMTTQfusfus1fusfusfusfusfusMTTQMTTTQTQMTMTTQGrfusfusfusfusV222*222431431TQMTrGfusfus2322232/175.16TCTQTMfusfus22275.16fusfusQTMC)/()(0)/()/(*)(RTEGRTERTGDDekBeAeIv或者誤差函數(shù)曲線圖誤差函數(shù)曲線圖 有一個(gè)鋼

32、件，含碳量為有一個(gè)鋼件，含碳量為0.2%0.2%，980980時(shí)用時(shí)用COCO滲碳：滲碳：2CO=C+CO22CO=C+CO2。假設(shè)滲碳反響平衡時(shí)，鋼件外表含碳量為。假設(shè)滲碳反響平衡時(shí)，鋼件外表含碳量為1%1%，求滲碳求滲碳3 3小時(shí)，距鋼件小時(shí)，距鋼件0.05cm0.05cm外表處的含碳量。外表處的含碳量。scmDc271032.00c1c05.0 x 22COCCOscmDc27103s10800606038784.01080010305.07Dx方法一：查圖方法一：查圖 53.000cccc624.02.02.0153.0%cc方法二：查表方法二：查表 8.0Dx5716.000cccc9.0Dx5245.000cccc用內(nèi)插法求得：用內(nèi)插法求得：8784.0Dx5347.000cccc6278.0%cc反響度：礦球已反響了的分?jǐn)?shù)。反響度：礦球已反響了的分?jǐn)?shù)。00WWWR310)1(Rrr334rW 30034rW 邊境層實(shí)際表示圖邊境層實(shí)際表示圖外表更新實(shí)際表示圖外表更新實(shí)際表示圖雙模實(shí)際表示圖雙模實(shí)際表示圖氣固相反響的動(dòng)力學(xué)曲線氣固相反響的動(dòng)力學(xué)曲線區(qū)域化學(xué)反響表示圖區(qū)域化學(xué)反響表示圖均相形核表示圖均相形核表示圖非均相形核表示圖非均相形核表示圖