Skip to main content

Login for students

Login for employees

Publication detail

A critical comparison of approximate solutions for enhancement factor for irreversible second-order reaction
Authors: Štěpánek Vojtěch | Palatý Zdeněk | Bendová Helena
Year: 2018
Type of publication: článek v odborném periodiku
Name of source: Chemical Engineering Science
Publisher name: Elsevier Science
Place: Oxford
Page from-to: 410-419
Titles:
Language Name Abstract Keywords
cze Kritické porovnání přibližných řešení pro reakční faktor pro ireverzibilní reakci druhého řádu V článku je prezentováno exaktní numerické řešení pro reakční faktor v případě transport hmoty doprovázeného chemickou reakcí. Řešení je založeno na filmové teorii. Přibližná analytická řešení dostupná v literatuře byla porovnána s prezentovaným numerickým řešením. Všechna přibližná řešení jsou schopna predikovat hodnoty reakčního faktoru, přičemž relativní odchylky vztažené k exaktnímu numerickému řešení na základě filmové teorie jsou v rozmezí 10 %. Přibližné řešení DeCourseyho (1974), původně odvozené na základě teorie obnovování povrchu, bylo upraveno pro filmovou teorii s použitím korekčního faktoru. Maximální relativní odchylka modifikovaného přibližného řešení je menší než 2.2 % — v celém rozmezí Hattova čísla a reakčního faktoru pro okamžitou reakci. To je nejlepší přesnost, jaká kdy byla publikována pro explicitní výraz pro reakční faktor v případě ireverzibilní reakce druhého řádu. Reakční faktor; Absorpce s chemickou reakcí; Reakce plyn-kapalina; Transport hmoty; Chemická reakce
eng A critical comparison of approximate solutions for enhancement factor for irreversible second-order reaction In this paper, the exact numerical solution for the enhancement factor for mass transfer accompanied by an irreversible second-order reaction based on the film theory is presented. The accuracy of the numerical solution is enhanced by using non-uniform discretization steps and Richardson extrapolation. Approximate analytical solutions available in the literature for the enhancement factor for an irreversible second-order reaction were compared with presented numerical solution. All approximate solutions are able to predict the values of the enhancement factor with the relative deviations within 10% compared to the exact numerical solution for the film theory. However, the applicability of the model and some approximate solutions is limited to the fast reaction regime. The approximate solution of DeCoursey(1974), originally developed for the surface renewal theory, was adapted to the film theory by using a correction factor. The maximum relative deviation of the modified approximate solution is as low as 2.2% for entire range of parameters Ha and E-i (Hatta number and enhancement factor for instantaneous reaction), which is the best accuracy that has ever been reported for an explicit expression for the enhancement factor for an irreversible second-order reaction. Enhancement factor; Reactive absorption; Gas-liquid reactions; Mass transfer; Chemical reaction