Коэффициент массопередачи взаимодействие

Коэффициент массопередачи отражает уровень интенсификации процесса чем больше величина К, тем меньших размеров требуется аппарат для передачи заданного количества вещества. Наибольшее влияние на интенсивность массопереноса оказывают гидродинамические и конструктивные факторы, определяющие интенсивность и характер взаимодействия контактирующих фаз. [c.30]

Интенсификацию процесса массопередачи можно осуществить путем увеличения поверхности контакта Рф между взаимодействующими фазами. Практически это достигается барботажем пара через жидкость, развитием смоченной поверхности насадки. Повышения коэффициента массопередачи К можно достичь путем турбулизации (интенсивного перемешивания) взаимодействующих фаз, что обеспечивается соответствующим конструктивным оформлением проточной части аппарата. Возрастание движущей силы процесса А также способствует интенсификации массопередачи и достигается за счет увеличения подачи флегмы в колонну (увеличением флегмового числа Н). [c.21]

В качестве примера процесса, лимитируемого внешней массо-передачей, приведем взаимодействие потока газовой смеси с зернистым материалом, например восстановительных газов с железной рудой. В таких случаях коэффициент массопередачи рассчитывают не на величину поверхности, а на 1 см объема, заполненного зернистым материалом, и обозначают его . Так как поверхность материала в данном объеме обратно пропорциональна диаметру частиц d, то = Vii. Если концентрация реагирующего газа в объеме равна С, а на границе зерен Сх, то скорость процесса, равная количеству вещества а, прореагировавшего в единице объема в единицу времени da/dt, определяется уравнением [c.256]

В. Перемешивание увеличивает коэффициент массопередачи или константу скорости процесса вследствие замены молекулярной диффузии конвективной, т. е. снижения диффузионных сопротивлений, препятствующих взаимодействию компонентов. Следовательно, усиление перемешивания взаимодействующих веществ целесообразно применять для процессов, идущих в диффузионной области до тех пор, пока общая константа скорости процесса к [см. формулы (П.63) — (П.65)] не перестанет зависеть от коэффициентов переноса О, т. е. вплоть до перехода процесса из диффузионной области в кинетическую, где к выражается формулой (П.64). Дальнейшее усиление перемешивания в проточных аппаратах снижает движущую силу процесса и скорость реакции. [c.74]

Реальная поверхность массообмена в условиях интенсивного барботажного взаимодействия фаз не поддается точному измерению, поэтому для характеристики интенсивности процесса массообмена использовался объемный коэффициент массопередачи, равный количеству хлористого водорода, поглощенного в единицу времени единицей объема насадочного слоя Куу,нсь моль/(м /ч). [c.12]

Коэффициент обмена К- между газовой фазой и застойными зонами жидкости оценивается на основании следующих соображений. В соответствии с представлениями о межфазной турбулентности коэффициент массопередачи можно считать независимым от взаимодействия потоков фаз. Это приводит к тому, что в уравнениях массопередачи для двухфазных систем фактор гидродинамического состояния / = 0. При этом для расчета коэффициентов массопередачи в случае хорошо растворимых газов можно использовать уравнение [c.296]

На основе модели обновления поверхности контакта фаз получены многочисленные выражения коэффициентов массопередачи, содержащие, как правило, один или несколько неопределенных параметров, характеризующих процесс обновления поверхности контакта фаз. В связи с этим массопередача при элементарных актах взаимодействия фаз далее будет рассмотрена главным образом на основе модели диффузионного пограничного слоя. [c.76]

В уравнении (3.52), в граничных условиях к нему и на рис. 3.3 приняты следующие обозначения и и V — скорости потока в направлении осей I и 2 соответственно бг и А, — толщины гидродинамического и диффузионного пограничных слоев соответственно индексы =1, 2 обозначают потоки взаимодействующих фаз, например газа и жидкости. Приближенное интегрирование уравнения (3.52) в пределах пограничных слоев приводит к следующим выражениям для частных коэффициентов массопередачи в каждом потоке [20] [c.84]

Опытные данные по кинетике массопередачи в тарельчатых аппаратах при групповом барботаже или струйном течении, в насадочных и пленочных колоннах из-за невозможности получения точных аналитических решений системы уравнений гидродинамики и диффузии в сложных условиях взаимодействия фаз обобщаются методами теории подобия и анализа размерностей. Полученные на основе таких обобщений расчетные зависимости для коэффициентов массопередачи являются в настоящее время наиболее надежными и охватывают практически все условия взаимодействия фаз. [c.88]

В табл. 3.1 приведены критериальные уравнения массопередачи, полученные различными авторами в результате обработки большого количества экспериментальных данных и позволяющие рассчитывать частные коэффициенты массопередачи при взаимодействии фаз в барботажном слое, в слое насадки и в орошаемых трубках. Значения I и С в табл. 3.1 выражены в кг/(м -с). [c.88]

Поскольку в сложных условиях взаимодействия- фаз определение поверхности контакта представляет немалые трудности, в расчетах массопередачи и при обработке экспериментальных данных щироко используют условные коэффициенты массопередачи, определяемые из соответствующих выражений для -чисел единиц переноса по уравнению (3.1-5). Например, для газовой фазы [c.89]

Таким образом, анализ уравнений (3.63) и (3.64) показывает, что приведенные в разделе 3.2 расчетные уравнения для коэффициентов массопередачи, полученные в результате решения дифференциальных уравнений гидродинамики и массопередачи, могут быть использованы также для определения тепловых потоков и коэффициентов теплопередачи в аналогичных условиях взаимодействия фаз при замене в них соответствующих диффузионных критериев на тепловые. [c.99]

Анализ уравнений (3.64) — (3.67) показывает, что гидродинамическая аналогия выполняется главным образом в простейших условиях взаимодействия фаз при наличии только одной движущей силы, т. е. при отсутствии эффектов наложения. Тем не менее использование гидродинамической аналогии для расчета коэффициентов массопередачи в турбулентных двухфазных потоках газ — жидкость имеет большое практическое значение. [c.101]

В реальных условиях взаимодействия потоков эффективность массопередачи будет существенно зависеть от изменеиия коэффициентов массопередачи, поверхности контакта фаз и времени пребывания потоков в аппарате или на контактном устройстве. Суммарное влияние рециркуляции жидкости, как это следует из приведенного выше текста, в каждом конкретном случае может быть рассчитано, поскольку все расчетные уравнения сохраняют свой прежний вид с измененным соотношением потоков жидкость — пар и с новым значением числа /Vqg- [c.248]

Здесь рь и ро —плотности жидкости и газа (пара) и Мо — мольные массы жидкости и газа и Ва — коэффициенты диффузии в диффузионной модели для жидкости и газа Рсъ — площадь свободного сечения массообменного устройства ср — доля объема, занятая газом или паром и Ро — площади поперечного сечения потоков жидкости и газа (пара) Хг и Уг — мольные доли компонента г во взаимодействующих потоках жидкости и газа (пара) —содержание компонента I в жидкости, находящейся в равновесии с газом состава Уг. Кох — коэффициент массопередачи, отнесенный к жидкой фазе а — поверхность контакта фаз в единице объема к — координата в направлении движения потоков. Индексами 1 и обозначены величины, относящиеся к жидкости и газу, соответственно. [c.580]

Увеличение константы скорости процесса (коэффициента массопередачи) может достигаться путем а) повышения температуры взаимодействующей системы б) применения катализаторов в) усиления перемешивания реагирующих масс (турбулизации системы). [c.79]

В дальнейшем, применяя методы разложения общего коэффициента массопередачи на частные (методы основаны на изучении зависимостей — тО/Ь) удалось найти корреляционные зависимости, описывающие кинетику массообмена в каждой из взаимодействующих фаз для различных гидродинамических режимов. [c.138]

В качестве основной модели, позволяющей исследовать воздействие вращательного движения на массопередачу в газожидкостных системах, в настоящей работе выбрана модель с кольцевым зазором между двумя вертикальными цилиндрами, из которых внешний неподвижен, а внутренний вращается. Исследование проводилось на процессах абсорбции и ректификации. При этом всесторонней проверке подвергся принцип аддитивности диффузионных сопротивлений, являющийся основой рассмотрения массообменного акта в различных условиях. В этой связи следует упомянуть об апробировании различных методов получения информации о протекании массопередачи в каждой из взаимодействующих фаз, в том числе прямого измерения коэффициентов массоотдачи в экстремальных случаях (при абсорбции двуокиси углерода водой, абсорбции аммиака кислотой) и использования разнообразных методов разложения общего коэффициента массопередачи (при ректификации). [c.9]

Одним из основных способов увеличения скорости химического процесса является перемешивание реагентов. Причем перемешивание увеличивает коэффициент массопередачи или константу скорости процесса вследствие перехода от молекулярной диффузии к конвективной. При этом снижается диффузионное сопротивление, препятствующее взаимодействию компонентов. Наиболее целесообразно увеличивать степень перемешивания взаимодействующих веществ при осуществлении процессов, протекающих в диффузионной области. При этом увеличивать степень перемешивания можно до тех пор, пока общая константа скорости процесса не перестанет зависеть от коэффициентов переноса В, т. е. до перехода процесса из диффузионной области в кинетическую. Дальнейшее увеличение перемешивания в проточных аппаратах снижает движущую силу процесса и скорость реакции. [c.141]

Два газа, растворенные в инертной среде, взаимодействуют друг с другом Абсорбция, сопровождаемая реакцией первого по-рядка. На рис. VI- показана зависимость применительно к реакции первого порядка. Ордината РР Д ставляет отношение коэффициентов массопередачи при [c.399]

Движущая сила процесса массопередачи возникает вследствие того, что взаимодействующие жидкость и пар не находятся в равновесии. Если мерой движущей силы процесса считать разность у — Ур истинной концентрации паровой фазы и концентрации пара, соответствующей равновесию с жидкостью, т. е. относить движущую силу к паровой фазе, то скорость процесса массопередачи выражается общим коэффициентом массопередачи /Соп, отнесенным к паровой фазе. Можно за меру движущей силы принять разность концентрации жидкости Хр, находящейся в равновесии с паровой фазой, и истинной концентрации жидкости х. Тогда скорость процесса массопередачи характеризуется общим коэффициентом массопередачи Кож> отнесенным к жидкой фазе. [c.29]

Величины, обратные коэффициентам массопередачи и массоотдачи, выражают соответствующие сопротивления переносу, поэтому физический смысл формулы (1.41) заключается в аддитивности сопротивлений массоотдачи. Иными словами, в процессе массопередачи сопротивления переносу, возникающие во взаимодействующих фазах, суммируются. Следует подчеркнуть, что соотношение (1.41) основано на двух допущениях 1) отсутствии сопротивления переносу при переходе вещества через границу раздела фаз 2) принятии одинакового значения константы равновесия т для составов в объеме жидкой фазы и на ее границе с паром. [c.30]

В большинстве опытов использованы системы, имеющие одинаковые плотности, вязкости, поверхностные натяжения. Одинаковыми были также интенсивности и продолжительности перемешивания, температуры. Однако коэффициенты массопередачи для разных взаимодействующих пар оказались различными. Таким образом, константа скорости процесса не определяется физическими свойствами растворов. Решающее значение имеет химическая природа реагирующих веществ. Это —третье доказательство определяющей роли химической реакции. [c.93]

В случае, когда процесс массопередачи лимитируется сопротивлением дисперсной фазы, переход от распылительной колонны к каскаду распылительных колонн — тарельчатой колонне — связан с выбором оптимального расстояния между тарелками. На первый взгляд наиболее выгодным с точки зрения массообмена является минимальное расстояние между тарелками, так как уменьшение времени контакта (расстояние между тарелками) приводит к увеличению среднего значения коэффициента массопередачи. Однако уменьшение расстояния между тарелками выгодно лишь до определенного предела. Дело в том, что в тарельчатой колонне как процесс массопереноса, так и химическая реакция происходят не во всем объеме между тарелками. Диспергирование на каждой из тарелок осуществляется нод действием разности удельных весов фаз, что требует наличия на каждой тарелке слоя скоагулировавшейся дисперсной фазы. Объем, занимаемый скоагулировавшейся дисперсной фазой, не принимает участия в процессе массопередачи и слабо участвует в химическом взаимодействии. При этом слой диспергируемой жидкости [c.257]

Невысокая эффективность объясняется, по-видимому, особыми свойствами системы масло-фенол. Низкое межфазо-воё натяжение на границе раздела /1-5 мН/м/ приводит к образованию стойкой эмульсии при незначительном гидродинамическом воздействии, а малая разность плотностей /около 120 кг/мЗ/ замедляет расслаивание взаимодействующих фаз. Анализ работы колонн насадочного типа показывает, что в них отсутствуют условия для скопления капель эмульсии и последующей их коалесценции в слое насадки и межтарелочном пространстве. Достичь высоких значений коэффициента массопередачи можно только с помощью повторной коалесценции и редиспергирования [13]. [c.24]

При рассмотрении массопередачи между двумя взаимодействующими фазами в системе пар — жидкость для расчета используют формулы (7, а) и (7, б) из табл. 1.5. В том случае, когда поверхность раздела фаз не может быть определена, применяют висимости (7,в) и (7,г). В эти выражения входят величины К — приведенный коэффициент массопередачи между двумя фазами, рассчитанный на едитцу площади fэф эффективного поперечного сечения аппарата К — приведенный коэффициент массопередачи между двумя фазами, рассчитанный на единицу объема V аппарата К — коэффициент массопередачи, отнесенный к единице поверхности f контакта фаз Ас с — с — разность между равновесной и рабочей концентрациями в одной фазе (движущая сила процесса). Для паровой фазы имеем [c.34]

При сравнении учитывали характер поля коидентраций, определяющий движущую силу процесса массообмена и взаимодействие участвующих в процессе массообмена фаз, определяющее коэффициент массопередачи. [c.46]

Количество вещества М, уходящее из данной фазы в другую через поверхность их раздела F за время г, следующее М = КЕ[С — Ср)х, где К — коэффициент массопередачи С — концентрация вещества в данной фазе Ср — концентрация вещества в данной фазе, равновесная с его концентрацией в другой фазе. Коэффициент массопередачи зависит от физико-химических свойств массообменивающихся фаз, гидродинамических условий контактирования и конструкции аппарата. Значение коэффициента массопередачи относят к единице поверхности контакта фаз или к единице объема, в котором взаимодействуют фазы. [c.107]

До настояш его времени мало внимания удалялось изучению взаимодействия капель при работе экстрактора, хотя оно можбт оказывать чрезвычайно большое влияние на коэффициент массопередачи по дисперсной фазе. Вполне возможно, что применение в экстракторах с механическим перемешиванием различных типов мешалок (например, вращаюш,иеся диски) может привести к различной степени взаимодействия капель. [c.20]

В добавление к сказанному выше, Хьюмарк [6] установил, что для массы капель, для которых соотношение вязкостей в сплошной и дисперсной фазах меньше единицы, коэффициент массопередачи для сплошной фазы равен коэффициенту массопередачи для единичных капель. При соотношении больше единицы следует учитывать эффект взаимодействия в сплошной фазе. [c.350]

Рассмотрим далее влияние перемешивания на массопередачу в системе ж — ж. Снечала увеличение перемешивания приведет к быстрому возрастанию межфазной поверхности с соответствующим. увеличением скорости массопередачи. Однако возрастание скорости массопередачи ограничено определенным пределом в величине поверхности контакта фаз. Дальнейшее увеличение скорости перемешивания может понизить коэффициент массопередачи в дисперсной фазе за счет такого уменьшения размеров капель, при котором снизится внутренняя циркуляция и прекратится взаимодействие капель. Как показали Ритема [12] и Нагата с сотр. [13], взаимодействие капель исключительно важно для массопереноса вследствие перемешивания в дисперсной фазе. Из этого следует, что форма кривой на рис. 9-2 может быть аналогичной и для систем, где скорость процесса контролируется только массопередачей. [c.369]

Согласно схеме (рий. 10-1, а), протекает многокомпонентная диффузия через границу раздела фаз, причем потоки компонентов в стационарных условиях связаны стехиометрическими коэффициентами реакции. Растворение экстрагента в водной фазе можно рассматривать как массопередачу, сопровождаемую химической реакцией с извлекаемым компонентом. Еслп реакция взаимодействия с экстрагентом протекает быстро, то экстрагируемое вещество образуется в глубине диффузионного слоя водной фазы, что повышает коэффициент массоотдачи его к границе раздела фаз. Тогда при переходе от кинетического режима в диффузионному нельзя использовать одинаковые значения коэффициентов массопередачи. В кинетическом режиме химическая реакция и массопередача могут рас-слштриваться как последовательно протекающие процессы. При этом можно считать, что реакция протекает как бы в проточном реакторе идеального перемешивания, в который за счет диффузии вводится экстрагент и из которого выводится конечный продукт реакции. Этот реактор идеален также потому, что из него не удаляются промежуточные продукты (если такие существуют). Они образуются и исчезают только за счет реакций. [c.383]

Величины коэффициентов массопередачи зависят в первую очередь от режимов движения потоков, условий взаимодействия фаз, конструкции контактного устройства и физических свойств системы. При определении коэффициентов массопередачи, а также, вида KJLiyH MOHMbHOH зависимости от влияющих параметров для эле- HjapHbix актов массопередачи обычно используют аналитические решения дифференциальных уравнений диффузии в приближений пограничного слоя. - [c.67]

При расчете эффективности описанных экстракторов с помощью рис. 228 получаются явно завышенные значения. По-видимому, это обусловлено влиянием медленной химической реакции урана с реагентами в органической фазе. Рьон отметил, что влияние температуры на коэффициент массопередачи при экстракции соответствовало в его опытах энергии активации, равной 32- 10 —40- Ю дж кмоль. Для массообмена, не осложненного химическим взаимодействием, эта величина близка к 20- 10 дж1кмоль, в то время как для химической реакции наиболее вероятна величина энергии активации порядка 40X Х10 дж/кмоль. Таким образом косвенно подтверждается, что в данном процессе важную роль играет скорость химической реакции. Было также отмечено, что удаление урана из экстракта [c.483]

Оцении количественные связи между этими двумя лотокани газов. Во-первых, отношение объема выделенного углекислого гааа к объему потребленного кислорода (дыхательный коэффициент) для большинства сточных вод в активных илов меньше единицы. Во-вторых, объемные коэффициенты массопередачи для кислорода и углекислого газа близка друг к другу. В-третьих, константа фазового равновесия углекислого газа почти в 30 раз меньше кислородной. В-четвертых, углекислый газ не только присутствует в иловой смеси в растворенном состояний, но и вступает с водой в химическое взаимодействие. [c.30]

При изучении закономерностей процесса массопередачи на границе раздела фаз в системе жидкость — жидкость весьма плодотворным является способ раздельного рассмотрения условий массопередачи в каждой из взаимодействующих фаз. Определив частные коэффхщиенты массоотдачи в каждой из фаз, можно рассчитать общий коэффициент массопередачи. Применение данного приема иллюстрируется в работе [1]. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология