Абсорбция ускорения

Е — коэффициент ускорения абсорбции, т. е. число, показывающее, во сколько раз количество газа А, абсорбированного в условиях неустановившегося процесса за время (, увеличивается из-за наличия химической реакции в жидкой фазе, или во сколько раз скорость абсорбции перемешиваемой жидкостью увеличивается вследствие протекания реакции, или [c.12]

Часто представляется удобным выражать влияние химической реакции посредством коэффициента ускорения абсорбции Е, равного отношению количества газа Q, абсорбированного реагирующей с ним жидкостью за данное время, к его количеству, которое абсорбировалось бы за это время в отсутствие реакции, т. е, к 2 (А Л ) [c.45]

Рис. 111-6. Коэффициент ускорения абсорбции для случая мгновенной реакции

Рис. У-9. Коэффициенты ускорения для абсорбции хлористого водорода водным раствором гидроокиси натрия.

Рис. II1-9. Коэффициенты ускорения абсорбции для реакции т, п-то порядка (псевдо-/п-го порядка).

Эти выражения при сравнении с уравнением (111,31) ясно показывают, что в присутствии газа Л,, снижается коэффициент ускорения Е/ I, а следовательно, и скорость абсорбции газа Л,, и наоборот. [c.57]

Далее в книге для описания массоотдачи в газовой фазе используется пленочная модель, а для массоотдачи в жидкой фазе — выражения скорости абсорбции Я (или коэффициента ускорения Е), полученные на основе как пленочной, так и модели обновления поверх- [c.148]

Во-вторых, как явствует из изложенного в разделе 111-5-5, для любой обратимой реакции можно вычислить предельное значение скорости абсорбции Я в условиях, когда скорость реакции приближается к бесконечной. Из уравнения (И1,91) следует, что тогда коэффициент ускорения равен [c.67]

Пример П1-6. Бриан и др. вычислили коэффициенты ускорения при абсорбции хлора чистой водой. Локальная скорость реакции равна [c.68]

III-12. Коэффициенты ускорения для абсорбции хлора водой [c.69]

Из сопоставления с уравнением (П1,7) следует, что коэффициент ускорения, выражающий, во сколько раз химическая реакция, сопровождающая абсорбцию, увеличивает количество газа, абсорбированного за определенное время, по сравнению с чисто физической абсорбцией, равен У [ + К (Dp/D )] (1 + К), или просто (1 + К) при одинаковых коэффициентах дис узии. В последнем случае общая концентрация прореагировавшего и непрореагировавшего газа А, т. е. [Л ] + [Р], составляет у поверхности А I + К) и в массе жидкости А° (1 + К). Значит для расчетов можно пользоваться уравнениями для абсорбции нереагирующего растворяемого газа, заменив в этих уравнениях концентрацию газа на общую (суммарную) концентрацию свободного и прореагировавшего газа А. [c.71]

Проблемы диффузии ионов уже обсуждались выше (см. раздел 1-2). Бриан и др. вычислили значения коэффициента ускорения для абсорбции газа А, который сам не ионизируется, но взаимодей- [c.72]

Можно и прямо использовать значения коэффициента ускорения Е, приведенные в главе HI для различных типов реакций. В главе III коэффициент Е выражал отношение количества газа, абсорбированного неподвижной жидкостью за данное время в условиях протекания химической реакции, к его количеству, которое абсорбировалось бы за то же время в отсутствие реакции. В настоящей главе этот коэффициент рассматривается как отношение средней скорости абсорбции перемешиваемой жидкостью при наличии реакции к средней скорости физической абсорбции. [c.109]

У-5-2. Модель Хигби. Абсорбция газа в неустановившихся условиях, сопровождаемая реакцией второго порядка, рассматривалась в разделе 1П-3-3. Средняя скорость абсорбции за время контакта 0 выражается через коэффициент ускорения следующим образом [c.121]

Помимо графического определения коэффициент ускорения можно вычислять, пользуясь приближенными формулами, предложенными в нескольких работах. Это особенно важно применительно к машинному расчету аппаратуры для проведения абсорбции с химической реакцией. Одна из таких формул предложена М. X. Кишиневским и Т. С. Корниенко для Оа = Ов, она согласуется с численным решением Бриана и др. (см. раздел П1-3-3 и рис. У-6 и У-7), причем ошибка не превышает 3%. Другая формула Кишиневского также хорошо согласуется с указанным [c.121]

Так как отношение коэффициентов диффузии заметно отличается от единицы, воспользуемся моделью Хигби, вероятно, обеспечивающей более высокую точность, чем пленочная модель. Коэффициент ускорения найдем по рис. У-6. Абсорбцию сопровождает реакция [c.122]

В разделе II1-5-4 был представлен общий метод нахождения коэффициентов ускорения абсорбции для любого типа обратимых реакций. [c.128]

Для вычисления скорости абсорбции Я или коэффициента ускорения Е в зависимости от состава жидкости Б" необходимо знать реакционную кинетику, константы равновесия, растворимость газа и коэффициенты диффузии различных реагирующих веществ, а также провести математический анализ диффузионно-реакционного процесса типа проведенного в главе V. [c.192]

Пример У-5. Диссоциация растворенного газа. Рассчитать ускорение абсорбции вследствие диссоциации двуокиси серы в воде [c.131]

При обычных температурах и парциальном давлении I атм величины А = — 1,8 моль/л к К = 1,7-10 2 моль/л, поэтому ускорение абсорбции вследствие диссоциации будет примерно на 10% выше по сравнению с тем, какое бы оно было в отсутствие диссоциации. [c.131]

Если, например, абсорбционный процесс попадает в режим мгновенной реакции , то метод непригоден, так как коэффициент ускорения не зависит от (см. раздел V-3). Желательно, а может быть и необходимо, подбирать такую комбинацию газа и жидкости, чтобы скорость абсорбции была одной и той же во всех точках колонны и не зависела от количества абсорбированного газа. Кроме того, лучше не иметь дела с системами, в которых имеется заметное сопротивление массопередаче в газовой фазе. [c.211]

Значительная зависимость поведения дисперсной системы от физических свойств жидкости (а также и газа) выдвигает еще одну проблему. Если экспериментальные условия измерения скорости абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, и скорости физической массоотдачи (ее коэффициента к ) не полностью гидродинамически идентичны, то нельзя найти действительные значения коэффициента ускорения абсорбции химической реакцией. Во избежание этого затруднения целесообразно измерять к1 одновременно с измерением скорости абсорбции реагирующего газа. Такое измерение . можно производить, используя, например, десорбцию [c.224]

Сполдинг используя ламинарную струю (см. раздел IV-1-4), абсорбировал хлор водными растворами, изменяя pH при 25 °С. При pH > 12,5 очень быстрая реакция между lj и ОН становится более важной, чем реакция гидратации (Х,4б), и скорость абсорбции лимитируется диффузией С1г и ОН к реакционной зоне под поверхностью жидкости. Когда pH составляет 12,6 (это соответствует [0Н ] = 0,04 моль л) и выше при времени экспозиции не ниже 0,03 сек, реакция ведет себя как бесконечно быстрая , и коэффициент ускорения равен 2,0. В соответствии с изложенным в разделе III-3-3 условие, при котором реакцию можно считать бесконечно быстрой, выражается [c.251]

Дин В э й, Теор. основы хим. технол., 5, 684 (1971). Абсорбция газов, сопровождаемая необратимой химической реакцией второго порядка (уравнение для расчета высоты насадки при отсутствии сопротивления в газовой фазе и аналитический способ определения коэффициента ускорения при соизмеримости обоих фазовых сопротивлений). [c.270]

Исследованию и расчету колонных химических реакторов и процессам абсорбции и десорбции в колонных аппаратах посвящена об-щирная литература. Больщинсгво работ относится к экспериментальному изучению конкретных систем и получению эмпирических формул дпя расчета аппаратов. В ряде работ применяются пленочная и пенетрационная модели массопередачи с химическими реакциями, изложенные в гл. 6. Поскольку, однако, эти модели разработаны для случая постоянства концентрации хемосорбента и абсорбтива (экстрактива) в сплошной и дисперсной фазах, их применение дпя расчета прямо- и противоточных аппаратов затруднено. Обычно при расчете колонных аппаратов полагают, что коэффициент ускорения массообмена вследствие протекання химических реакций постоянен по высоте колонны. Это допущение может привести в ряде случаев к существенным ошибкам. [c.286]

Е1 — коэффициент ускорения абсорбции в случае мгновенной химической реакции или в условиях, когда скорость реакционного процесса полностью лимитируется диффузией / — толщина пленки, см /+, / — заряды ионов, джкм [c.12]

Геттлер и Пигфорд получили численные решения для таких систем. Они представили полученные результаты в виде графиков зависимости коэффициента ускорения абсорбции газа Л1, т. е. отношения количества, абсорбированного единицей поверхности за время /, к 2А] УОа 1Ип, или (в их терминах и обозначениях) отношения к1А, /к л, ь от В качестве параметров при [c.55]

Рмс. 111-10. Коэффициенты ускорен ия абсорбции для последовательных реакций второго порядка с В > А = = 4 (по Бриану и Биверстоку ). [c.59]

М. X. Кишиневский считает что малая чувствительность расчетных значений ускорения абсорбции, вызванного химической реакцией, к различным упрощениям действительной гидродинамической картины вызвана тем, что коэффициент ускорения характеризует соотношение двух градиентов концентрации у свободной поверхности жидкости — при наличии реакции и без нее. Конечно, рассчитанные на основе той или иной модели значения этих градиентов тем менее точны, чем болееютличается принятая модель от реальной картины. Тем не менее в некоторых случаях отношение этих рассчитанных градиентов для абсорбции с химической реакцией и без нее может мало отличаться от истинного сделанные упрощения при этом не влияют существенно на величину коэффициента ускорения. [c.107]

V-6-2. Модель Хигби. Численные решения для абсорбции в неустановившихся условиях были получены Брианом и Хикита и Асаи и представлены в форме коэффициентов ускорения для средней скорости абсорбции за различные периоды времени экспозиции. Эти результаты, уже рассмотренные в разделе П1-3-5, непосредственно применимы к модели Хигби. Различия между данными моделей Хигби и пленочной незначительны. [c.125]

С другой стороны, как указано в разделе III-3-4, если значение столь мало, что V D k , со.В /к > I + В /(2Лсо, + Л нД где 2 — стехиометрический коэффициент для реакции СО с NH3, то и СО2, и H2S будут реагировать мгновенно, т. е. ниже поверхности жидкости будет зона, в которой концентрации СОа, и NHg равны нулю. Коэффициенты ускорения определяются уравнениями (111,48) и (111,49). Из них следует, что скорости абсорбции СОа и HgS находятся примерно в таком же соотношении, что и их концентрации у поверхности. Поэтому селективность здесь будет лишь следствием более высокой растворимости HgS по сравнению с СО2. Коэффициент селективности будет равен отношению растворимостей HjS и СОа, выраженных в моль см атм), причем этот коэффициент представляет собой [c.137]

Ионы Na" и 1 в реакции не участвуют. Распределение различных ионов в пленке показано на рис. V-8. Для каждого иона можно записать уравнение типа уравнения (1,31), выражающее скорость переноса этого иона как функцию от подвижностей и локальных концентраций и концентрационных градиентов всех присутствующих ионов. Для упрощения принято, что градиенты концентрации неизменны (например, для иона он равен р/б во всех точках), а значения концентрации каждого иона в уравнении (1,31) взяты усредненными в пленке, например р/2 — для Н +. Таким образом, можно записать четыре уравнения типа (1,31) для скоростей переноса всех четырех участвующих ионов, выраженных через концентрации т, п, р, q, S, толщины пленок б и б и подвижности ионов. Учитывая, что Ru+ = R - = —Roh- = (скорость абсорбции НС1) и i Na+ = о, можно избавиться от неизвестных т, s и б и получить выражение для Rb/p через подвижности ионов и qln и qlp. Скорость физической абсорбции хлористого водорода водой с той же толщиной пленки б была бы pDh i/6 отсюда коэффициент ускорения Е, показывающий, во сколько раз реакция ускоряет абсорбцию, выражается отношением R8Ip)IDh i- [c.143]

В общем коэффициент ускорения Е зависит от состава массы жидкости. Поэтому, если задан ее состав на входе в абсорбер, то для определения состава жидкости, покидающей аппарат (этот же состав имеет основная масса жидкости в абсорбере), часто приходится использовать метод последовательных приближений. При этом, за-давщись составом массы жидкости (fi , а значит и А ), находят R или Е методами, описанными в главах 1П и V, затем вычисляют скорость абсорбции по уравнениям (VI,29) или (VI,31) и сопоставляют получаемый состав массы жидкости с принятым в начале расчета. [c.164]

Вычислив скорость абсорбции как функцию состава и величину интеграла, определим время, требуемое для достижения данного изменения состава. Изменение состава оказывает влияние прежде всего на коэффициент ускорения абсорбции Е (вследствие изменения скорости реакции) и на величину (в случае обратимых реакций). Кроме TOFO, иногда необходимо учитывать изменение величин (вследствие влияния состава на вязкость и коэффициент диффузии) и А (поскольку растворимость зависит от состава). [c.173]

VIII-1-4. Быстрые реакции. В этом случае реакция в пленке протекает в заметной степени, и скорость абсорбции существенно больше скорости физической абсорбции при тех же А и Л . Наиболее важный вывод, который можно сделать применительно к насадочным колоннам на основе проведенного в главе VI обсуждения процессов в проточных абсорберах, заключается в том, что если реакция достаточно быстра для существенного ускорения абсорбции по сравнению с чисто физическим процессом, то концентрация растворенного газа в массе жидкости будет близка к равновесному значению по отношению к условиям в этой массе. В то же время, если концентрация растворенного газа в массе жидкости существенно выше равновесного значения, то абсорбция лимитируется физической массоотдачей. Этот вывод связан с принятием условия о значительном превышении объема жидкости над объемом диффузионной пленки. Как было показано выше, такое условие, по-видимому, выполняется для насадочных колонн. [c.191]

Однако для расчетных целей при отсутствии части или всей требуемой информации может быть использован и другой подход, который часто оказывается менее трудоемким в смысле затраты времени, чем тщательный анализ всех деталей абсорбционного процесса. Коэффициент ускорения Е или удельная скорость абсорбции 7 зависят от состава раствора и газа и от величины Если использовать лабораторную модель абсорбера с известной поверхностью контакта фаз, в которой значение коэффициента физической массоотдачи таково же, что и в проект Груемой колонне, то можно определить значения Е или / , соответствующие составам жидкости и газа в различных точках проектируемого аппарата, и подставить их затем в уравнение (VIII,33) или (VIII,32). Использование лабораторных моделей для этой цели обсуждается в главе VII. [c.192]

Данквертс и Гиллхэм использовали метод определения k , позволяющий обойтись без нахождения k a. Согласно рассмотренным в главе V моделям абсорбции, коэффициент ускорения в общем случае является функцией к . Можно измерить коэффициент ускорения для данного газа и раствора при определенном расходе жидкости в насадочной колонне, а затем для тех же газа и жидкости определить зависимость коэффициента ускорения от интенсивности перемешивания Б ячейке с мешалкой, описанной в разделе VII-3. Если для ячейки известна и зависимость от скорости перемешивания, то коэффициент ускорения в ней может быть выражен в функции от kj . Тогда, в соответствии с исходной гипотезой, значение в ячейке, при котором коэффициенты ускорения в ней и в насадочной колонне одинаковы, является одновременно и значением для колонны. Необходимо лишь выбрать такой абсорбент, для которого коэффициент ускорения будет действительно изменяться при изменении [c.211]

Рис. Х-1. Коэффициент ускорения для абсорбции СОа раствором КОН в функции от Y 2 [ОН" loi по данным Найсинга и др.

Такие конвекционные токи непосредственно наблюдались в системе СОа—МЭА Данквертсом и Таварес да Силва и Томасом и Николлом В результате скорость абсорбции в условиях длительного времени контакта или низких значений , возрастает по сравнению со значениями, предсказываемыми в разделах П1-3-3 или У-5. Ускорение абсорбции особенно заметно при высоких концентрациях амина и больших парциальных давлениях СОа. [c.249]

Расчет коэффициента ускорения абсорбции при химическом взаимодействии между СО, и амином с использованием значений к , найденных одновременно с абсорбцией Oj названным выше методом, позволил П. Л. Т. Бриану и др.7а и Ю. В. Аксельроду, Ю. В. Фурмеру и др. получить более согласованные с теорией, изложенной в главах III и V, результаты, чем при использовании коэффициентов массоотдачи без учета влияния на них протекающего химического процесса. Это дополнительно свидетельствует о рациональности предложенного 20а для более общего случая экспериментального определения значений ки одновременно с измерением скорости абсорбции, сопровождаемой химическим взаимодействием (см. также стр. 224 в разделе IX-2). Доп. пер. [c.250]

Когда абсорбции подвергали чистый хлор при атмосферном давлении, полученные результаты уже не соответствовали такой модели. Скорости абсорбции были выше предсказываемых, а коэффициент ускорения в некоторых случаях превышал значение f,-, соответствующее бесконечно быстрой реакции со стехиометрическим коэффициентом 2. Можно предположить, что при этих условиях стехномет-рнческий коэффициент в действительности был меньше двух. Авторы работы объяснили это явление, предположив, что реакцией, лимитирующей скорость абсорбции, является образование комплекса между одной молекулой I2 и одним ионом Ре " , медленно реагирующего с дополнительным количеством иона Fe " . Если далее принять, что первая реакция имеет более высокий порядок по [Fe + ], чем вторая, то можно показать, что эффективный стехиометрический коэффициент будет меньше, а значит, величина E больше при более высоких концентрациях, чем при более низких. [c.252]

Г ильденблатИ. А., Теор. основы хим. технол., 2. 637 (1968). Рациональный метод экспериментального определения коэффициента ускорения абсорбции в хемосорбционных исследованиях. [c.269]

ДытнерскийЮ. И.,БреховскихН.С., ЖПХ, 43, 174 (1970). Расчет фактора ускорения для абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, на примере поглощения сернистого газа растворами едкого натра. [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология