Assorbimento gas-liquido: differenze tra le versioni

Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
Ensahequ (discussione | contributi)
Ensahequ (discussione | contributi)
Riga 57:
Nell'assorbimento chimico abbiamo avviene sia il trasporto di materia dei componenti ''A'' e ''B'' sia la reazione tra questi due componenti. La cinetica del processo è quindi determinata da due fattori, che sono la velocità del trasporto di materia e la velocità della reazione chimica.
 
Nella trattazione che segue si indicano le concentrazioni dei componenti ''A'' e ''B'' nella seguente maniera:
A seconda che il processo sia dominato da una o dall'altra velocità o da entrambe, possiamo avere i seguenti casi:
* <math>C_{Ai}</math>: concentrazione di ''A'' all'interfaccia gas-liquido
* <math>C_{A \infty}</math>: concentrazione di ''A'' nel bulk del liquido
* <math>C_{A \delta}</math>: concentrazione di ''A'' in corrispondenza del piano di reazione
* <math>C_{Bi}</math>: concentrazione di ''B'' all'interfaccia gas-liquido
* <math>C_{B \infty}</math>: concentrazione di ''B'' nel bulk del liquido
* <math>C_{B \delta}</math>: concentrazione di ''B'' in corrispondenza del piano di reazione
 
A seconda che il processo sia dominato da una o dall'altra velocità o da entrambe, possiamo avere i seguenti casi (rappresentati in figura):<ref>*{{cita libro| Octave | Levenspiel | Chemical Reaction Engineering | 1998 | Wiley |ed= 3 | pagine= 414-415 |lingua= inglese}} ISBN 047125424X</ref>
 
* '''a) reazione istantanea''': la velocità della reazione è elevatissima, per cui la reazione avviene in un volume di spessore trascurale, approssimabile ad un piano, detto appunto "piano di reazione". Il componente ''A'' viene trasportato dall'interfaccia fino al pian di reazione (che si trova all'interno del film liquido), e in corrispondenza del piano di reazione ''A'' e ''B'' reagiscono istantaneamente, per cui la loro concentrazione si annulla in corrispondenza di esso. Abbiamo le seguenti condizioni al contorno per le concentrazioni di ''A'' e di ''B'':
:* <math>C_{Ai} \ne 0</math>
:* <math>C_{A \infty} = 0</math>
:* <math>C_{A \delta} = 0</math>
:* <math>C_{Bi} = 0</math>
:* <math>C_{B \infty} \ne 0</math>
:* <math>C_{B \delta} = 0</math>
 
* '''b) reazione istantanea con eccesso di ''B'''''<ref>Per "eccesso di ''B'' si intende una situazione in cui il componente ''B'' è presente in una quantità molto elevata.</ref> (o "reazione superficiale")
 
* '''c) reazione veloce'''
 
* '''d) reazione veloce con eccesso di ''B'''''
 
* '''e) reazione con velocità intermedia rispetto alla velocità di trasferimento di materia'''
 
* '''f) reazione con velocità intermedia rispetto alla velocità di trasferimento di materia con eccesso di ''B'''''
 
* '''g) reazione lenta''' ( o "regime diffusionale lento")
 
* '''h) reazione lenta con eccesso di ''B''''' (o "regime cinetico lento")
 
La reazione può avvenire in corrispondenza dell'interfaccia gas-liquido (e si parlerà di "reazione superficiale") oppure all'interno della fase liquida. Il secondo caso avviene quando la solubilità del componente ''B'' in ''A'' è elevata e la velocità di reazione è bassa. Per velocità di reazione più elevate il piano (o volume) di reazione sarà più vicino all'interfaccia gas-liquido, mentre per velocità di reazione meno elevate il piano (o volume) di reazione sarà più distante dall'interfaccia.