ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы измерения частных коэффициентов массопередачи из "Физико-химические основы жидкостной экстракции" Как указывалось в предыдущем параграфе, рациональным началом двухпленочной теории является возможность раздельного изучения массопередачи в каждой из фаз. Однако для этого необходимо иметь возможность рассчитывать или измерять частные коэффициенты массопередачи. Без этого всякое обсуждение уравнений аддитивности (3.8), (3.9) становится беспредметным. [c.66] Прямым методом определения частных коэффициентов массопередачи являлся бы экспериментальный метод непосредственного определения концентрации на границе раздела фаз с дальнейшим использованием уравнений (3.8) и (3.9), но в настоящее время этот метод не осуществим. [c.66] Колбурн и Уэш [90] предложили метод определения частных коэффициентов массопередачи, основанный на исследовании массопередачи в двухкомнонентной системе экстрагируемый компонент— растворитель. Если растворимостью последнего в экстрагируемом компоненте можно пренебречь, то общий коэффициент массопередачи в этом случае равен частному коэффициенту массопередачи в фазе растворителя. При переходе к трехкомпонентной системе частный коэффициент массопередачи в другой фазе рассчитывается по формулам (3.8) или (3.9). Этим методом получен ряд выражений для частных коэффициентов массопередачи. [c.67] Были получены также и другие уравнения [91 —102]. [c.67] Однако разница значений коэффициентов массопередачи, рассчитанных по уравнениям (3.57) и (3.58), оказалась столь ничтож ной (3—4%), что она может быть отнесена за счет экспериментальных погрешностей и неточности определения коэффициентов диффузии. [c.68] Частные коэффициенты массопередачи кх и ку могут быть рассчитаны методом наименьших квадратов или другими корреляционными методами [109]. Метод, примененный Плановским и Орловым для расчета частных коэффициентов массопередачи в процессе ректификации, нашел применение для расчета частных коэффициентов массопередачи в процессах жидкостной экстракции и абсорбции [ПО—112]. [c.68] Таковы основные методы определения частных коэффициентов массопередачи. Наибольшее распространение получил метод Колбурна и Уэша. Особенно часто этот метод используется при исследовании абсорбции в системе жидкость — газ. При этом в качестве газовой фазы используют чистый СОг или другой газ, сосредотачивая все сопротивления в жидкой фазе [113—115]. Однако применение этого метода для прямого определения обоих частных коэффициентов массопередачи может быть осуществлено лишь в системе, где каждая пара компонентов ограниченно растворима. В противно.м случае лишь один из частных коэффициентов определяется прямым методом, а величина второго частного коэффициента рассчитывается но формуле (3.8) или (3.9). [c.68] Расчет может быть значительно упрощен в случаях, когда либо п близко к единице, либо система близка к равновесию, либо сопротивление в одной из фаз значительно превосходит сопротивление другой фазы. [c.69] Таким образом, при вьшолнении условия (3.67) Кох не зависит от концентрации, и формулы (3.8) и (3.9) с учетом введенного поправочного множителя п остаются справедливыми. [c.70] Применимость формул (3.70) и (3.71) была проверена для случая экстракции ряда кислот из водных растворов органическими растворителями бензолом, толуолом и четыреххлористым углеродом [118]. [c.70] Опыты проводились в диффузионной ячейке с перемешиванием , которую наиболее часто используют для исследования кинетики массопередачи через плоскую границу раздела фаз [6, 31, 42, 119—122]. Отличительной чертой ячейки является то, что граница раздела фаз проходит в сравнительно узком и длинном кольцевом зазоре, который соединяет две камеры аппарата. [c.70] Каждая камера имеет автономное перемешивающее устройство. Наличие кольцевого зазора позволяет сохранить плоскую поверхность контакта фаз от волнообразования и эмульгирования даже при сравнительно высоких числах оборотов мешалок (в опытах с системами н-гептан — толуол — диэтиленгликоль до 900 об/жнн [48]). [c.71] Вернуться к основной статье