Формула расчета скорости поглощения углекислого газа воздуха в 0,005 М растворе NaOH

[Alexandra_]

По какой формуле рассчитывать этот коэффициент поглощения СО2 из воздуха раствором щелочи 0,005 М NaOH, учитывая температуру, давление, площадь соприкосновения и процессы на границе раздела фаз? Процессом диффузии думаю можно пренебречь, т.к. присутствует перемешивание. Площадь можно взять 1 м квадратный.

[arkansas]

Саша, мне кажется, что диффузией в воздухе как раз пренебречь нельзя. Это лимитирующая стадия процесса абсорбции, поскольку преодоление границы раздела (растворение) и сама реакция должны протекать достаточно быстро (см. http://www.netl.doe.gov/publications/proce...bon_seq/7b1.pdf и [4] в нем), а диффузией в водной фазе мы пренебрегаем. Коэффициент ламинарной диффузии СО2 в воздухе 0.16 см2/с (http://www.cco.caltech.edu/~brokawc/Bi145/Diffusion.html). Тогда поток абсорбции СО2 можно рассчитать по 1-му закону Фика, считая концентрацию СО2 в растворе нулевой.

[arkansas]

А толщину диффузионного слоя можно в 1-м приближении (стационарность вращения раствора) вычислить по уравнению Левича, часто используемого в электрохимической кинетике для вращающегося дискового электрода (Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. — М.: ГИФМЛ, 1959):

δ=1.61μ^1/6D^1/3/ω^1/2,

где μ - кинематическая вязкость воздуха (динамическая вязкость/плотность, см²/с), D - коэффициент диффузии СО₂ в воздухе (0.19 см²/с, 20°), ω - скорость вращения мешалки (обороты/с)

[Alexandra_]

А толщину диффузионного слоя можно в 1-м приближении (стационарность вращения раствора) вычислить по уравнению Левича, часто используемого в электрохимической кинетике для вращающегося дискового электрода (Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. — М.: ГИФМЛ, 1959):

δ=1.61μ^1/6D^1/3/ω^1/2,

где μ - кинематическая вязкость воздуха (динамическая вязкость/плотность, см²/с), D - коэффициент диффузии СО₂ в воздухе (0.19 см²/с, 20°), ω - скорость вращения мешалки (обороты/с)

Спасибо.

[arkansas]

Вообще же, детальную информацию о кинетике абсорбции СО2 едкой щелочью можно почерпнуть отсюда:

1. K.J.A. De Waal and J.C. Okeson, Chemical Engineering Science, Volume 21, Issues 6-7, June-July 1966, Pages 559-572

2. F. Yoshida and Y. Miura, A.I.Ch.E. Journal, Vol. 9, No. 3, p. 331-337

3. F. Yoshida and Y. Miura, Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, Vol. 2 No. 4, 1963, p. 263-268,

а общие принципы кинетики химической абсорбции газов изложены в

A. L. Kohl, Chapter 6: Absorption and Stripping, In: Handbook of Separation Process Technology, R.W. Rousseau (ed.), p. 394-400