A general asymptotic analytical solution for non-catalytic gas-solid reactions

Authors

  • R. J. J. Williams,

    1. Research fellow of the Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Técnicas, Buenos Aires, Argentina
    2. Departamento de Tecnología Química, Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina
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  • A. Calvelo,

    1. Laboratorio de Ensayo de Materiales e Investigaciones Tecnológicas (L.E.M.I.T.), La Plata, Argentina
    2. Departamento de Tecnología Química, Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina
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  • R. E. Cunningham

    1. Laboratorio de Ensayo de Materiales e Investigaciones Tecnológicas (L.E.M.I.T.), La Plata, Argentina
    2. Departamento de Tecnología Química, Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina
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Abstract

The reaction between a porous solid pellet and a gas is analyzed in the asymptotic region of the effectiveness factor. The solid consumption is divided in two stages. The influences of effective diffusivity and surface area profiles are taken into account for both stages through a correction modulus of the effectiveness factor. The conversion — time relationship can be calculated for a selected model of porous structure and any reaction order for the gaseous reactant. The results are extended to non-equimolar counterdiffusion and a non-isothermal situation with external heat and mass transfer resistances.

Abstract

On analyse la réaction qui se produit entre une pastille de solide poreux et un gaz dans la région asymptotique du facteur d'efficacité. La consommation du solide se fait en deux étapes; on considère dans les deux cas l'influence de la diffusibilité effective et des profils d'aire de surface, en employant un module de correction pour le facteur d'efficacité. On peut calculer le rapport entre la transformation et le temps pour un l'octane normal et (partiellement) du décane normale sur de la réaction du gaz. On étend la portée des résultats à une contrediffusion non-équimolaire ainsi qu'à un cas non-isothermique oú il y a des résistances externes au transfert de chaleur et de masse.

Ancillary