Коэффициент массопередачи коэффициент фазового равновесия

Определение коэффициента массопередачи. Константа фазового равновесия на стороне входа газа (принимаем j=30 °С Xj=0,105) равна /п =0,49, на стороне выхода газа ( а=20 °С) rr,yx=Q,2Q. Коэффициент массопередачи на стороне входа газа [c.722]

Несмотря на ошибочность допущения о неподвижных пленках, приводящего к линейной зависимости между коэффициентом массопередачи и коэффициентом диффузии, пленочная теория сыграла положительную роль в развитии массообменных процессов. Идеи, связанные с особой ролью тонких пленок и наличием равновесия на границе раздела фаз, а также вывод о существовании формул аддитивности фазовых сопротивлений, широко использовались в дальнейших исследованиях. [c.58]

Таким образом, зная коэффициенты массоотдачи и константы фазового равновесия, можно рассчитать коэффициент массопередачи для массообменного процесса конкретного типа. [c.55]

При п=1 модифицированные формулы аддитивности (4.10) и (4.12) совпадают с выражениями (4.6). Неравенства (4.9) и (4.11) выполняются, когда (и-1)/и 1, либо при условиях 1си-Сх 1/с1 1 или 1 2 —Сг /с2 1. Первое неравенство имеет место при и 1, т. е. в случае, когда коэффициент очень мало зависит от концентрации. Вторые неравенства, в свою очередь, выполняются в случае, когда массообмен протекает вблизи равновесия при малой движущей силе либо когда один из частных коэффициентов массоотдачи много больще другого. Формулы аддитивности фазовых сопротивлений в форме (4.6), (4.7) или (4.10), (4.12) применяются обычно, когда частные коэффициенты массопередачи не зависят от концентрации. Это имеет место при наличии тонких диффузионных пограничных слоев на границе раздела фаз. В работах [222] и [225] приведены результаты экспериментов в пропеллерной мешалке с плоской границей фаз. [c.172]

При моделировании допускается различное математическое описание отдельных явлений процесса. Например, расчет фазового равновесия но коэффициентам относительной летучести или с учетом неидеальности жидкой и паровой фаз, расчет но теоретическим тарелкам или с учетом кинетики массопередачи, с учетом или без учета удерживающей способности колонны и т. д. Формирование конкретного пакета программ производится средствами ОС/ЕС на этапе редактирования. Диалоговый режим поддерживается системой разделения времени на основе языка директив. [c.398]

Основу модели составляет алгоритм материального и теплового балансов колонны. При этом парожидкостное равновесие, кинетика массопередачи и гидродинамика потоков представля-к 1Т собой самостоятельные сложные задачи. Использование различных методов описания фазового равновесия, кинетики и гидродинамики приводит к изменению отдельных коэффициентов или зависимостей в балансовых соотношениях. Однако не изменяет общего алгоритма решения балансовых соотношений. Условия сходимости могут измениться, если вообще не нарушиться. Многообразные методы решения уравнений баланса свидетельствуют о трудностях разработки универсальных алгоритмов, которые гарантировали бы сходимость при различных способах описания отдельных явлений. [c.81]

В первой и третьей зонах реактора протекают физические процессы подвода и отвода веществ, подчиняющиеся общим законам массопередачи. Закономерности массопередачи определяются законами фазового равновесия, движущей силой процесса и коэффициентами скорости массообменных процессов. Массопередача осуществляется путем молекулярной диффузии, конвекции, испарения, абсорбции и десорбции. [c.95]

Константа фазового равновесия для растворимости целевого компонента в поглотителе должна быть мала, а для остальных компонентов велика. Однако различия в абсорбционной способности поглотителя часто недостаточно, особенно если содержание целевого компонента в газе невелико по сравнению с содержанием других компонентов. В этом случае пользуются разницей в скорости поглощения компонентов. Поскольку для целевого компонента константа фазового равновесия т мала, коэффициент массопередачи для него, согласно уравнению (П-7), будет больше, чем для других компонентов с большими т (предполагается, что коэффициенты массоотдачи в газовой и жидкой фазах для всех компонентов приблизительно одинаковы). Поэтому целевой компонент поглощается быстрее. [c.287]

Присутствие других компонентов влияет как на равновесие, так и на скорость диффузии каждого компонента [1, 41. При этом, если диффузия происходит в одном направлении (например, абсорбция нескольких компонентов), то скорость ее уменьшается. Если же диффузия компонентов протекает в противоположных направлениях (например, абсорбция компонента из газовой фазы и испарение растворителя в газовую фазу), то скорость ее возрастает. Указанные влияния, однако, невелики и в дальнейшем мы будем принимать, что коэффициент массопередачи и константа фазового равновесия каждого компонента смеси не зависят от присутствия других компонентов. [c.291]

Из уравнения (11,48) следует, что общее сопротивление массопередаче ИКг представляет собой сумму сопротивлений в газовой (1/р,-) и жидкой (пг/Рж) фазах. Доля фазовых сопротивлений в общем сопротивлении массопередаче зависит от кинетических коэффициентов Рг и большое влияние оказывает также константа фазового равновесия. При уменьшении т (т. е. при увеличении растворимости) доля сопротивления в газовой фазе возрастает. [c.53]

Шаг.З.Рассчитывается профиль концентраций в насадке, для чего решается система дифференциальных уравнений с пересчетом по текущим концентрациям матрицы коэффициентов диффузии, коэффициентов массоотдачи для каждой из фаз и коэффициентов массопередачи, а также условий фазового равновесия. [c.204]

Каждый из коэффициентов массоотдачи характеризует кинетику переноса в отдельной фазе и зависит от ее физических свойств и гидродинамической обстановки в этой фазе. Коэффициенты массопередачи характеризуют кинетику переноса рассматриваемого компонента из отдающей фазы в принимающую, т. е. во всей системе в целом. Величины, обратные коэффициентам массоотдачи, имеют смысл сопротивлений переносу вещества в соответствующих фазах и называются фазовыми сопротивлениями массоотдачи. В отличие от процессов теплопередачи, для которых термические сопротивления суммируются, в процессах массопередачи относительный вклад фазовых сопротивлений в общее сопротивление зависит от условий фазового равновесия. [c.440]

Решение приведенных дифференциальных уравнений совместно с уравнениями, описывающими фазовое равновесие, дает возможность определить распределение содержания переносимого компонента в материальных потоках, движущихся в аппарате. Значения коэффициентов диффузии , коэффициентов массопередачи и объемного газонаполнения ф определяются с помощью эмпирических соотношений. [c.581]

Основными вопросами, изучаемыми в массопередаче, являются законы фазового равновесия, позволяющие установить равновесные концентрации и направление течения процесса движущая сила массообменных процессов коэффициенты скорости массообменных процессов. [c.231]

Здесь Куй — коэффициент массопередачи, кмоль/[м сек н/м )]-, /п —константа фазового равновесия, (н/м )/ кмоль/м ). При этом диффузионное сопротивление газовой пленки не учитывалось, так как оно в данной системе пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением жидкостной пленки. [c.171]

В первом случае задача сводится к определению констант фазового равновесия и состава фаз, во втором - к определению коэффициентов массопередачи. [c.41]

Численные значения констант фазового равновесия и коэффициентов массопередачи зависят от конструктивных размеров абсорбционных аппаратов. [c.41]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на выполнение формулы аддитивности более подробно. Выполнение условия равновесия (2.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызывает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., протекают со скоростями, значительно превышающими скорость массообмена. Однако в недавнее время был выполнен ряд работ по массообмену в аппаратах с механическим перемешиванием, в которых, по утверждению авторов, были обнаружены отклонения от формулы аддитивности, обусловленные поверхностным сопротивлением. Поскольку надежные методы измерения частных коэффициентов массопередачи на плоской границе раздела фаз отсутствуют, то проверка формулы аддитивности фазовых сопротивлений, а тем более введение поправочных членов к ней, применительно к плоской границе раздела фаз в аппаратах с механическим перемешиванием [c.55]

Коэффициенты массоотдачи и массопередачи. Построить кривую равновесия, рабочую линию и число ступеней изменения концентрации. 6. Поверхность фазового контакта и конструктивные размеры. 7. Количество подводимого или отводимого тепла (тепловой баланс). 8. Гидравлическое сопротивление аппарата. 9. Механическую прочность и устойчивость. 10. Экономические показатели работы колонны. [c.113]

При определенных допущениях (отсутствие диффузионного сопротивления при переходе компонента через поверхность раздела фаз, существование равновесия на этой поверхности, линейность уравнения равновесия у = тх или у = тх Ч- Ь) получаются следующие зависимости между коэффициентами массопередачи Ку и Кх и фазовыми коэффициентами массоотдачи и [c.262]

Обратно пропорциональная зависимость К у от времени пребывания т, наблюдаемая и при исследовании массообмена в ящичных экстракторах [15, 16], свидетельствует о том, что для выбранных нами систем жидкостей основное сопротивление массопереносу сосредоточено в дисперсной фазе. При этом влияние сопротивления сплошной фазы на коэффициент массопередачи учтено в уравнении (7) коэффициентом распределения т, который отражает особенности экстракционного равновесия, а следовательно, учитывает и долю каждого из фазовых сопротивлений в общем сопротивлении массопереносу. [c.235]

Проведено совместное решение следующих уравнений оперативной линии процесса, основного уравнения массопередачи, взаимосвязи общего Kyv и частных коэффициентов массопередачи и yv кривой фазового равновесия (I). При решении использовано свойство рациональных дробей, что позволило применить к анализу процесса ректификации математический аппарат дроб-но-рациональных функций и комплексного переменного. В этой связи введены понятия характерного уравнения процесса ректификации (знаменатель дробно-рациональной функции) и полюсов процесса. Последние представляют собой корни характерного уравнения и могут быть вещественными и комплексными числами. Для простоты выкладок приняты следующие общепринятые допущения оперативная линия — прямая, частные коэффициенты не меняются по высоте. [c.188]

В данном примере предполагалось, что коэффициент массопередачи сохраняет постоянное значение по высоте абсорбера. Однако он может меняться по высоте в зависимости от состава фаз и температуры вследствие изменения константы фазового равновесия (при постоянных коэффициентах массоотдачи) или изменения одного (или обоих) из коэффициентов массоотдачи. Возможно и одновременное действие обеих указанных причин. [c.35]

При исследовании скорости массопередачи различных органических кислот и оснований из одной фазы (насыщенной) в другую было показано, что опытные коэффициенты массопередачи можно получить расчетом из частных коэффициентов массопередачи изобутанола в воде и воды в изобутаноле (с учетом поправки на величину коэффициента диффузии при условии, что кссО° ). Этим подтверждается принцип аддитивности фазовых противлений и косвенно — принцип равновесия фаз на поверхности раздела (в опытах коэффициент распределения т изменялся в 7600 раз). Аддитивность сопротивлений фаз также подтверждена в опытах по экстракции из капель [c.200]

Согласно теории Уитмана и Льюиса, в ядре потока концентрахщя постоянная и процесс переноса описывается одномерным стационарным уравнением молекулярной диффузии в тонких пленках при условии фазового равновесия на границе раздела жидкость - жидкость или жидкость - газ. Скорость массопередачи по каждой из фаз определяется выражением (4.3), в котором частные коэффициенты массопередачи равны К1 =1)1/61 и К2 =02182, где >1, /)2, 51, 2 - коэффициенты диффузии и поперечные размеры пленок соответствующих фаз (см. рис. 4.1). Пленочная теория не дает методов для определения толщин пленок 5, и 62, которые зависят от физико-химических свойств жидкостей и гидродинамических условий протекаемых процессов. [c.173]

При записи уравнений математического описания процесса абсорбции использованы следующие условные обозначения информационных переменных а —удельная поверхность насадки — диаметр насадки О —расход газа Л — удерживающая способность насадки Н — высота ячейки полного перемеши-. вания К — общий коэффициент массопередачи Kv — объемный коэффициент массопередачи L — расход жидкости т. — коэффициент фазового равновесия N — общее число ячеек полного перемещивания Шг — скорость газа, рассчитанная на полное сечение колонны а)инв — скорость газа в точке ицверсии х — концентрация компонента в жидкой фазе у — концёнтрация компонента в газовой фазе 2 —общая высота насадочного слоя 2 —текущее значение высоты наса-дочного слоя. Индексы вх — вход вых —выход г —газ ж —жидкость инв — инверсия 1, 2,. .., п — номер ячейки полного перемешивания О — начальное значение р — равновесная величина ст — статическая величина. [c.89]

Задача 1-6. Заданы типы элементов ХТС, совокупность которых может обеспечить выполнение требуемых целей функционирования системы в условиях объективной неопределенности априорной информации о физико-химических константах ХТП (константы скоростей химических реакций, константы фазового равновесия, коэффициенты теплопередачи и массопередачи и др.) и о параметрах свойств технологических потоков на ХТС влияют стохастические внешние воздействия. Необходимо определить технологическую топологию ХТС, величину гранпц допусков (или коэффициентов запаса) для параметров элементов и значения параметров промежуточных технологических потоков, которые обеспечивают на некотором интервале времени желаемый уровень достоверности или надежности проектных решений ХТС при экстремуме КЭ с учетом ограничений. [c.126]

Несмотря на различную физико-химическую природу рассмотренных выше процессов, разработка математических моделей каждого из них и методология определения параметров во многих аспектах имеет много общего. Прежде всего для каждого из процессов характерны такие этапы, как исследование условий химического и фазового равновесия, причем для большинства из пих по единой методологии и одним и тем же моделям оценка гидродинамической структуры систем с двумя (и более) фазами применительно к выбранному типу оборудования оценка параметров кинетических закономерностей (коэффициентов массопередачи, площади поверхности раздела фаз, коэффициентов диффузии и т. д.) для учета реальных условий массоиереноса установление механизма химических реакций и оценка параметров (для процессов химического превращения, хеморектификации, хемосорбции), выбор разделяющего агента (для комплексов с разделяющими агентами). [c.94]

Двухпленочная теория массопередачи. Вследствие того, что основное изменение концентраций происходит в пограничных слоях, имеющих чрезвычайно малую толщину, опытным путем невозможно определить значение концентраций Се и на поверхности раздела фаз. Практически имеется возможность находить лишь значения концентраций и Сд в объеме каждой фазы. Уитман сделал предположение, что концентрации Ст и Се1 на поверхности раздела фаз равны равновесным и что общее сопротивление массопередаче определяется на основе аддитивности фазовых сопротивлений, которые являются величинами, обратными коэффициентам массопередачи к в фазах. Равновесие на поверхности раздела фаз означает равенство химических потенциалов, вследствие чего поверхность раздела не оказывает сопротивления переходу вещества из фазы в фазу. [c.196]

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]

Осйойной задачей, решаемой в химической технологии, является оптимальное проектирование. Сама цо себе задач а сложная, и ее решение возможно при разумном сочетаний теоретических и экспериментальных исследований даже с изготовлением лаборатор ной или пилотной установки. Данные, которые можно получить на основании фундаментальных законов термодинамики кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса далеко не достаточны, чтобы, например, решать задачу проектирования реактора или ректификационной колонны. Так, механизм сложной химиче-с кой реакции, константы скоростей стадий реакции могут быть Устайовлены чаш е всего только при наличии экспериментальных кйнётйчёских данных. Аналогично при проектировании ректификационной колонны параметрами, определяемыми по экспериментальным данным, являются константы фазового равновесия, коэффициенты массопередачи и т. д. [c.15]

Капитальные вложения в какой-то определенный тип оборудования приблизительно пропорциональны его размерам и обратно пропорциональны скорости массопередачи. Последняя, в свою очередь, зависит от характера фазовых равновесий и пропорциональна коэффициенту массопередачи и площади поверхности контакта между фазами. Больших коэффициентов можно достичь путем интенсификации турбулентного течения в одной или обеих фазах и обеспечения высоких скоростей их относительного движения. Это преимущество достигается за счет увеличения расходов на подвод энергии, необходимой для проведения той или иной оперции. Во многих конструкциях подача энергии осуществляется с помощью наружных насосов и воздуходувок, хотя в последнее время наблюдается тенденция к разработке механизмов, в которых применяются движущиеся детали в самом оборудовании. [c.609]

Значения объмных коэффициентов распределения, необходимые для расчета приведенных коэффициентов массопередачи, были получены в результате исследований по фазовым равновесиям, проведенных в автоклаве (для температур 100° и 150°) и в стеклянных смесителях (для температур 20° и 50°). [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология