矿物颗粒的大多数冶金直径计量图像显微镜

矿物颗粒的大多数冶金直径计量图像显微镜

颗粒反应中速率控制步骤
    在颗粒转化反应的情况下，有三个可能的速率控制的步骤：(1)在靠近颗粒的流体边界层中反应物或产物质点的传质；(2)在收缩性未反应核表面上的多相化学反应；  (3)通过反应产物壳的扩散。对于颗粒提取反应来说，也有三个可能的速率控制步骤：(1)流体边界层内的传质；(2)颗粒内部表面上的多相反应；(3)内孔隙扩散。
    所有这六个可能的速率控制步骤都包含在下列四种条件下的球体的相应传质方程内：  (1)从半径不变的球体表面的通1量保持恒定；(2)从半径变化的收缩球体表面的通量保持恒定，半径的变化由物料消耗(质量平衡)确定；(3)通过增厚的固体壳进行似稳定态扩散，此壳在边界层的化学位恒定，其增厚速率受通过它的传质速率所控制；(4)自半径不变的球体进行非稳定态扩散。
    这些控制步骤的数学关系式在绘制有待讨论的设计曲线中的应用，仅限于在整个颗粒反应中只遇到一种速率控制机理的情况。如果遇到混合性动力学机理，则必须编制这种体系的专门的设计模型。此外，这些体系制约于表面化学反应速率恒定或化学扩散位恒定。一般说来，这就要求反应在恒定的温度或在一定的温度范围内进行，在整个温度范围内反应速率(或扩散系数)变化很小。虽然这种限制是严格的，但是，往往符合工业性浸出、焙烧、气体还原反应等这些涉及矿物颗粒的大多数冶金过程中所适应的工程近似计算。这是因为许多作业经常是在与控制系统或设备产量和能量有关的狭窄温度范围内进行的。而且，对于具有工业意义的连续反应器来说，经常有不随时间变化的氧(焙烧过程)或其它主要反应剂的平均浓度存在。后一情况，由于混合作用，故经常在理想的回混反应器中见到。