Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 250 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск
Кинетика и динамика восстановительной сорбции кислорода из воды медьсодержащим электроноионообменником ЭИ-21
  • Автор:

    Полянский, Лев Николаевич

  • Шифр специальности:

    02.00.04

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    2004

  • Место защиты:

    Воронеж

  • Количество страниц:

    157 с. : ил.

  • Стоимость:

    250 руб.

Страницы оглавления работы

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКОХИМИИ ЭЛЕКТРОНОИОНОООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ (Обзор литературы)
1.1. Общая характеристика редокс-сорбентов
1.1.1. Основные классы редокс-сорбентов
1.1.2. Физико-химические параметры и структура медьсодержащих электроноионообменников (ЭИ)
1.2. Восстановление кислорода электроноионообменниками
1.2.1. Термодинамика восстановления кислорода на ЭИ
1.2.2. Кинетика окислительно-восстановительных процессов на ЭИ
1.2.3. Динамика окислительно-восстановительных процессов на ЭИ
1.3. Электросорбция кислорода на металлсодержащих ЭИ
1.3.1. Электровосстановление кислорода
1.3.2. Кинетика и динамика электросорбции кислорода на медьсодержащих ЭИ
1.4. Заключение
Глава 2. ИССЛЕДУЕМЫЕ СИСТЕМЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ
2.1. Свойства и строение медьсодержащего редоксита ЭИ-21
2.2. Методика регенерации электроноионообменника
2.3. Методика синтеза электроноионообменника с поверхностным распределением меди
2.4. Определение редокс-емкости
2.5. Методы исследования кинетики и динамики окислительновосстановительных процессов на редокситах
2.6. Микроскопический метод определения координат реакции
2.7. Описание эксперимента и установок для исследования кинетики и динамики восстановительной электросорбции кислорода на редоксите
2.7.1. Общие методы экспериментального исследования электрохимических процессов, осложненных химической
реакцией
2.7.2. Описание установки для исследования распределения концентрации окислителя, потенциала и тока по высоте реактора
2.7.3. Описание установки для исследования электросорбции кислорода
на зернистом слое ЭИ в динамических условиях
Глава 3 КИНЕТИКА И ДИНАМИКА ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СОРБЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА МЕДЬСОДЕРЖАЩИМИ ЭЛЕКТРОНОИОНООБМЕННИКАМИ

3.1. Задача кинетики восстановительной сорбции молекулярного окислителя металлсодержащими электроноионообменниками различной геометрической формы (плоские мембраны,
* цилиндрические волокна, сферические зерна)
3.1.1. Обоснование кинетической модели
3.1.2. Плоские мембраны. Математическая постановка задачи
3.1.3. Аналитическое решение задачи
3.1.4. Анализ кинетической модели
3.1.5. Цилиндрические волокна
3.1.6. Сферические зерна
3.2. Численное решение обратной кинетической задачи
3.2.1. Методика компьютерного эксперимента
3.2.2. Приложение задачи кинетики восстановительной сорбции к процессу поглощения кислорода из воды медьсодержащим электроноионообменником ЭИ-21 -75. Статические условия
3.2.3. Критерий Био
3.2.4. Кинетика процесса в тонком зернистом слое
3.3. Расчет выходных кривых сорбции кислорода и сопоставление с динамическим экспериментом
3.3.1. Теоретическое описание динамики восстановления кислорода на
зернистом слое стадийно окисляющегося ЭИ
* 3.3.2. Экспериментальное исследование динамики сорбции кислорода
3.3.3. Исследование динамики сорбции кислорода при различных соотношениях кинетических параметров парциальных процессов.
Роль внешнедиффузионных ограничений
Глава 4 КИНЕТИКА И ДИНАМИКА ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСОРБЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА МЕДЬСОДЕРЖАЩИМИ ЭЛЕКТРОНОИОНООБМЕННИКАМИ
4.1. Кинетика электросорбции кислорода на медьсодержащем
электроноионоообменнике
4.1.1. Поляризационные характеристики тонкого зернистого слоя
4.1.2. Природа предельного тока
4.2. Распределение тока в процессе электросорбции кислорода на зернистом слое медьсодержащего электроноионоообменника
4.2.1. Поляризационные характеристики зернистого слоя
4.2.2. Механизм процесса
4.3. Расчет динамических параметров электросорбции кислорода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Прогнозирование условий эффективной сорбции
молекулярного кислорода из воды
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
а|,Ь| - коэффициенты уравнений для концентраций сорбата с, и с'
V Ей - критерий Био
с - концентрация сорбата в растворе (М, мг/л) с0 — начальная концентрация сорбата (М) с, - концентрация сорбата в нм диффузионном слое (М) с' - концентрация сорбата в ном реакционном слое (М) с5 - концентрация сорбата в растворе возле поверхности сорбента (М) с5 - концентрация сорбата во внутреннем растворе возле поверхности сорбента (М)
С - безразмерная концентрация, С = с/с0 И - коэффициент диффузии сорбата в растворе (м2/с)
И - коэффициент диффузии сорбата в сорбенте (м2/с)
О, — коэффициент продольной диффузии (м2/с)
О! - коэффициент диффузии сорбата в нм диффузионном слое (м2/с)
О' - коэффициент диффузии сорбата в (-реакционном слое (м2/с)
с1 - полутолщина мембраны (м)
ск -безразмерный кинетический комплекс, с1]( = 0!/(кб), (С = Э|/(к|5'г0)
« йе — эквивалентный диаметр зерна (м)
Е — электродный потенциал (В) у Б - число Фарадея
I - сила поляризующего тока (А)
1(Ас) - сила тока, соответствующая количеству восстановленног о окислителя
(А)
1Х - ток химического окисления металла (А)
1нт - сила предельного тока (А)
1 - плотность тока (А/м2)
фт - плотность предельного тока (А/м2)
Мт.а - плотность предельного диффузионного тока (А/м2)
10, К0 - модифицированные функции Бесселя Ф - поток сорбата (моль/с)
) - плотность потока сорбата в растворе (моль/(м2 с)) ф — плотность потока сорбата в 1-м диффузионном слое (моль/(м2 с))
][ - плотность потока сорбата в (-реакционном слое (моль/(м2-с)) к - отношение констант скоростей ц фстадий последовательной реакции, к=к1/к| к(, к. - константы скорости ф рстадий реакции (с'1)
Ь - длина стационарного редокс-фронта (м),
I - высота колонки (м)
N — число экспериментальных точек * Р - критерий оценки вкладов диффузионных сопротивлений в кинетике

равенство количества окислителя, входящего в слой с внешней стороны, количеству окислителя, поступающего из этого слоя в зону реакции. Ограничимся решением одномерной задачи, то есть перенос реагента и движение границ химической реакции будем рассматривать в направлении перпендикулярном поверхности сорбента.
3.1.2. Плоские мембраны. Математическая постановка задачи
С учетом всех сделанных в предыдущей части предположений распределение концентрации молекулярного реагента можно представить, как показано на рис.7.
Поставленная краевая задача является неопределенной. Для ее решения используем прием [ 129] замены границы со стоком вещества на реакционные (активные) слои (рис.8). Эти слои обладают бесконечной диффузионной
проницаемостью (Di,D2—>°о), конечной толщиной (0,, (У2 = const) и взаимодействуют с окислителем во всем объеме. В обозначениях параметров реакционных слоев введен символ “штрих”. Таким образом, процессы переноса молекулярного реагента в фазе редокс-сорбента и его окислительновосстановительного превращения описываются следующей системой уравнений
Квазистационарные профили решения дифференциальных уравнений (3.2) для рассматриваемого случая имеют вид
На внутренних границах выполняются условия непрерывности концентрации и потока окислителя
С; = а, х + Ь, , с' =а' sh(alx)+b' ch(a(x),
(3.3)

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.109, запросов: 962