Абсорбция сопротивления массопередаче

Г ипотеза о неподвижных пленках, которые, как предполагают, обусловливают все сопротивление массопередаче между фазами, послужит основой для теории абсорбции, сопровождающейся химической [ реакцией. Вначале рассмотрим медленную реакцию первого порядка в жидкостной пленке. [c.189]

При экспериментальном определении каа с помощью физической абсорбции хорошо растворимых газов (чаще всего аммиака водой) требуется соответствующий учет равновесного давления газа над раствором, а также нередко и частичного сопротивления массопередаче со стороны жидкости. Если прн этом необходимо работать с колоннами сравнительно большой высоты (например, при специальном исследовании влияния высоты насадки на k( a), использовать систему аммиак — вода можно лишь заменив обычный метод измерения концентрации NH3 на более точный. Доп. пер. [c.207]

IX-1-3. Сопротивление массопередаче в жидкой фазе и межфазная поверхность. Для оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции газа необходимо знать величины и ав отдельности. Величина объемного коэффициента kiO. может быть легко измерена путем абсорбции с учетом сопротивления в газовой фазе или при полном устранении сопротивления со стороны газа в таких измерениях. Если независимо от этого определить а, то по величинам к а [c.207]

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]

О случае мгновенной реакции при наличии сопротивления в газовой фазе мы уже говорили. При протекании же реакции псевдопервого порядка без сопротивления массопередаче со стороны газа (см. раздел V-5) емкость раствора возрастает пропорционально концентрации реагента в первой степени, а скорость абсорбции пропорциональна лишь квадратному корню из этой концентрации. Таким образом, возрастание концентрации реагента и здесь приводит к увеличению эффективно участвующей в абсорбции доли поверхности. [c.219]

Значительное изменение эффективности тарелки при = = 10 может быть объяснено тем, что основное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе (абсорбция труднорастворимых газов), а относительно незначительные изменения эффективности тарелки при Хщу = 1-5 объясняются тем, что основное сопротивление массопередачи сосредоточено в газовой (паровой) фазе (абсорбция легкорастворимых газов, ректификация). [c.129]

При абсорбции хорошо растворимых газов, в частностя при поглощении хлористого водорода водой, основное сопротивление массопередаче сосредоточено не в жидкой, а в газовой фазе. Поэтому величина коэффициента массопередачи близка к значению коэффициента массоотдачи в газовой фазе и мало зависит от величины коэффициента массоотдачи в жидкой фазе, определению которого посвящен данный пример. (Прим. ред.) [c.290]

Разность Xi—X определяется на диаграмме как горизонтальное расстояние между кривыми для данного значения У. При абсорбции чистого компонента на стороне газа нет сопротивлений массопередаче. Концентрация на межфазной поверхности j соответствует равновесию с газовой фазой под общим давлением Р. Уравнение массопередачи имеет вид [c.578]

Следовательно, при Ст>Ст.кр скорость абсорбции не зависит от концентрации абсорбента. Тогда и сопротивление массопередаче имеет место только на стороне газа (р = 0). [c.583]

Применение схем с рециркуляцией поглотителя целесообразно в следующих случаях 1) когда основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе 2) при необходимости охлаждать поглотитель в процессе абсорбции 3) для улучшения смачивания насадки (при малых [c.469]

Большая часть описанных выше моделей абсорбции рассматривает перенос вещества внутри фазы (к поверхности раздела или от нее), но не перенос через саму поверхность раздела. Предположение о равновесии на границе фаз соответствует отсутствию сопротивления массопередаче при переносе через поверхность. [c.124]

Проводят опыты по абсорбции хорошо растворимого газа (обычно NHg водой). Значение Рр определяют при помощи уравнения (П-7), вычитая из общего сопротивления массопередаче 1/Л р сопротивление жидкой фазы /Прс/Рж- В данном случае используют значение р, найденное, как указано выше, с поправкой на различие в коэс ициентах диффузии [c.167]

Рециркуляция абсорбента применима также к батарейным абсорберам (рис. Х-15,б). Очевидно, при одинаковом коэффициенте рециркуляции во всех абсорберах их рабочие линии параллельны. Характерным для рассматриваемого батарейного абсорбера является скачкообразное изменение состава абсорбента, обусловленное рециркуляцией. В данном случае, как и при одиночном абсорбере, рециркуляция абсорбента повышает плотность орошения аппарата с целью улучшения его массообменной способности. Кроме того, на рециркуляционных линиях могут быть расположены холодильники для охлаждения абсорбента, если процесс абсорбции сопровождается большим выделением тепла. Во всех случаях рециркуляция абсорбента целесообразна, когда сопротивление массопередаче сосредоточено преимущественно в жидкой фазе. [c.477]

В остальных случаях сопротивление массопередаче по крайней мере частично сосредоточено в зоне реакции, расположенной по одну сторону или по обе стороны от границы раздела фаз. Так, в процессе абсорбции с химической реакцией газ первоначально растворяется в жидкости на границе раздела фаз и затем реакция протекает в объеме жидкости. Глубина реакционной зоны зависит от скорости реакции и относительной скорости массопередачи различных компонентов в системе. Последняя определяется способом контактирования и гидродинамической обстановкой в фазах. В общем случае, чем выше скорость массопередачи, тем б.пиже будет реакционная [c.357]

В то же время на графике зависимости общей высоты единицы переноса hoy от окружной скорости ротора U (см. рис. П-11) при абсорбции аммиака водой, т. е. когда диффузионное сопротивление массопередаче частично действует со стороны жидкой фазы, при I7=14,7 м/с также наблюдается излом, правда, значительно менее резкий. С целью выяснения возможных причин указанного явления был проведен следующий расчет. [c.109]

Коэффициенты абсорбции, полученные на системе воздух — раствор сульфита, по-видимому, применимы и для других систем кислород — вода при условии, если сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе. [c.93]

В первой зоне, в верхней части абсорбционной колонны, реакция происходит на поверхности раздела фаз. При условии быстрой реакции скорость абсорбции полностью определяется сопротивлением массопередачи в газовой фазе (аналогично физической абсорбции легкорастворимого газа). Это объясняется наличием избыточной концентрации МЭА и незначительной концентрации компонента п. [c.254]

Эффективность трубок длиной 0,5 и 0,2 м при абсорбции аммиака водой оказалась выше расчетной. Результаты обработки экспериментальных данных по уравнению аддитивности диффузионных фазовых сопротивлений показали, что если на трубках длиной 1 м сопротивление массопередаче со стороны жидкой фазы при поглощении хорошо растворимого газа достигает 50%, то [c.27]

Скорость абсорбции в первой зоне (в верху насадочной колонны) полностью определяется сопротивлением массопередачи в газовой фазе, аналогично абсорбции легко растворимого газа. В этой зоне реакция проходит на поверхности раздела фаз, а равновесная [c.215]

С этой целью была изучена абсорбция аммиака раствором соляной кислоты, поскольку в данной системе все диффузионное сопротивление сосредоточено в газовой фазе (см. рис. 6, кривая 2). Используя уравнение аддитивности фазовых сопротивлений массопередачи (1), определяли высоты единиц переноса в жидкой фазе. [c.133]

Полученные таким образом экспериментальные данные вполне удовлетворительно совпадают с рассчитанными по уравнениям, предложенным для жидкой фазы при ректификации и абсорбции СОг водой. Найдено, что доля жидкой фазы в общем сопротивлении массопередаче составляет 25—50% в зависимости от нагрузки. [c.133]

Г. Моррис и И. Джексон [39] придерживаются противоположного мнения в отношении характера абсорбционной системы ЗОз —олеум, считая, что при абсорбции ЗОз олеумом основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе. [c.18]

Можно ожидать, что при газовой абсорбции или десорбции сопротивление массопередаче существует по обе стороны межфазной границы жидкость —газ. В большом числе случаев, однако, одно из сопротивлений пренебрежимо мало по сравнению с другим, и лимитирующим является сопротивление либо газовой, либо жидкой фазы. Следовательно, многие сведения относятся [c.619]

Применение схем с рециркуляцией поглотителя целесообразно в следующих случаях 1) когда основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе 2) при необходимости охлаждать поглотитель в процессе абсорбции 3) для улучшения смачивания насадки (при малых плотностях орошения). Вместе с тем рециркуляция жидкости приводит [c.494]

При постоянной величине коэффициента абсорбции и при высоких парциальных давлениях СОг величина 1,25/сг-лол/(ч-л Х Хатм) должна соответствовать либо условиям быстрой реакции, либо сосредоточению сопротивления массопередаче в газовой фазе, если поведение при низких парциальных давлениях соответствует процессу мгновенной реакции. Величина 1,25, действительно, намного ниже рассчитанной при допущении условии быстрой реакции или условий сосредоточения сопротивления массопередаче в газовой фазе и приближенно соответствует величине, которая может быть рассчитана при сосредоточении сопротивления массопередаче в жидкой фазе при условиях медленной реакции. [c.133]

Очевидно, что рециркуляция лшдкости целесообразна в том случае, если основное сопротивление массопередаче составляет переход вещества от новерхностн раздела фаз в лшдкость, а рециркуляция газа — когда основным сопротивлением процесса является переход вещества из газовой фазы к поверхности раздела фаз. Рециркуляция жидкости всегда предпочтительна при необходимости сопровождать процесс абсорбции охлаждением, так как в этом случае включение холодильника в ветвь рециркулирующего абсорбента позволяет весьма легко отводить тепло от взаимодействующих веществ. [c.288]

Механическое перемешивание в системах жидкость—газ обычно осуществляется при проведении процессов, скорость которых лимитирована массообменом в сплошной фазе, т. е. при абсорбции т руд-норастворимых газов. В этом случае основное сопротивление массопередаче оказывается в сплошной фазе. При чисто физической абсорбции мешалки обычно не используются. Чаще их применяют для систем, в которых абсорбция сопровождается химической реакцией. Вероятно, это обусловлено малой растворимостью газа в жидкости, а при химической реакции растворимость газа возрастает в несколько раз. Типичные случаи перемешивания систем жидкость—газ — это процессы гидрирования, хлорирования, ферментации, биологической очистки воды и т. п. Необходимо отметить, что для многих химических реакций с малыми скоростями требуется длительное время контакта (пребывания), что легко может быть осуществлено в аппарате с мешалкой. Перемешивание дает возможность создания большой межфазной поверхности. Это вызывает значительное повышение коэффициентов массопередачи, рассчитанных на единицу объема, [c.328]

Вопрос о том, может ли граница раздела фаз оказывать дополнительное сопротивление массопереносу, неоднократно обсуждался в литературе [36—40]. Обзор Брауна [41] почти полностью посвящен влиянию поверхностно-активных веществ на скорость переноса вещества через межфазную границу. Хотя механизм влияния ПАВ на скорость массопередачи остается до конца не выясненным, тем не менее большинство исследователей приходит к выводу, что дей- i ствие ПАВ заключается в изменении гидродинамической остановки возле границы раздела фаз, т. е. способствует уменьшению коэффициентов массоотдачи. Последнее проявляется как дополнительное сопротивление массопередаче, но ничего общего с сопротивлением межфазной границы не имеет. Если это действительно так, то ПАВ не должны оказывать влияния на кинетику массопередачи в непере-мешиваемых двухфазных системах. Однако Витакер и Пигфорд [42] обнаружили сопротивление межфазной границы при абсорбции SO неподвижной водной фазой и отнесли его за счет присутствия поверхностно-активного хромотропного индикатора. Одним из возможных объяснений механизма влияния этого ПАВ, по мнению авторов, является образование электрических слоев на границе раздела фаз, оказывающих тормозящее действие переносу вещества. Вопрос о механизме этого торможения остался неясным. [c.386]

Скорость процесса абсорбции. При применении процессов абсорбции имеют дело как с хорошо, так и с плохо растворимыми газами. В зависимости от этого механизм переноса массы меняется, 4То непосредственно влияет на величину коэффициента массопередачи, а следовательно, и на интенсивность процесса. При абсорбгщи хорошо растворимых газов сопротивление массопередаче при прохождении газа через границу контакта невелико и им можно пренебречь. Напротив, при абсорбции плохо растворимых газов основное сопротивление массопередаче сосредоточено на границе перехода газообразного вещества в жидкую фазу. Такое разделение газов на хорошо ж плохо растворимые условно, но оно имеет большое значение для подбора аппаратуры при реализации процесса. [c.162]

Характер кривой изменения поверхностного коэффициента массопередачи Кв в барботажных и пенных аппаратах в зависимости от линейной скорости газа определяется растворимостью газа. Величина Ка для всех газов возрастает с увеличением Шг до определенного максимума, лежащего в области различных линейных скоростей газа в зависимости от его свойств [8]. Для хорошо растворимых газо , скорость абсорбции которых определяется сопротивлением гадовой фазы, максимальное значение Ка находится за пределами пенного. режима (Шг>3,5 м/с). Для газов со средней и плохой растворимостью, скорость абсорбции которых лимитируется сопротивлением как газовой, так и жидкой фаз, максимум Ка соответствует аУг в пределах 1— 2 м/с для очень плохо растворимых газов, когда сопротивление массопередаче сосредоточено исключительно в жидкой фазе,— приблизительно при 0,5—0,8 м/с, т. е. при пограничной скорости газа, разделяющей барботажный и пенный режимы. [c.14]

Абсорбция, сопровождающаяся химической реакцией. При наличии в жидкой фазе быстрой необратимой химической реакции скорость абсорбции определяется только сопротивлением массопередаче в газовой фазе. В этом случае скорость массопередачи можно установить, используя метод определения Яг. Примером может служить абсорбция NH3 раствором кислоты, SO2 раствором щелочи, H2S из разбавленного газа крепким раствором щелочи (пока растворенный в жидкости реагент быстро связывает растворенный газ). Расчет высоты колонны становится относительно простым, так как равновесное противодавление газа над раствором равно нулю. Даже" если реакция достаточно обратима, чтобы обеспечить небольшое противодавление, абсорбция может определяться сопротивлением газовой фазы и величина Яг, которая применима для случая физической абсорбции, Цррделяет скорость процесса. [c.422]

Приведены результаты изучения процесса щелочной абсорбции брома из газовой фазы на опытной установке в абсорбере с провальными тарелвами при изменении вонцентрации в растворе едвого натра (0-1,25 моль/л) и бромных солей (суммарно в пересчете на бромид 0-3 моль/л), сворости газа (1,5-3,1 м/сек) и содержания в нем брома (2,3-7,8 г/м ). Показано, что сопротивление массопередачи сосредоточено кав в газовой, тав и в жидвой фазах. [c.115]

Кинетика процесса абсорбции в течение многих лет служила объекто.м самого глубокого и детального изучения [28]. Для объяснения механизма абсорбции газов раствором были разработаны различные модели процесса (двухпленочная модель, модель пограничного диффузионного слоя, модель обновления поверхности). К сожалению ни, одна из моделей не позволяет довести до конца аналитический расчет процесса и в основу расчета кладутся экспериментальные значения коэффициентов массоотдачн, введенные в расчет на основе наиболее простой двухпленочной модели. Согласно этой модели сопротивление массопередачи создается ламинарными пленками газа и раствора, расположенными у поверхности фазового контакта, сквозь которые диффундирует поглощаемый газ. [c.73]

В настоящей работе приводятся результаты исследования влияния межтарелочного расстояния на эффективность работы тарелок при абсорбции хорошо растворихмого газа, когда основное сопротивление массопередаче сосредоточено в газовой фазе. В опытной установке (рис. 1) водой улавливается аммиак из ам-миачно-воздушно смеси с начальной концентрацией аммиака [c.80]

В том случае, когда основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе (ректификация при > 1 и большинство процессов абсорбции) увеличение эффективности разделения на тарелках с заданной длиной пути жидкости может быть достигнуто поперечным секционированием жидкостного потока. На тарелках из 5-образных элементов, на колпачковых и клапанных тарелках секционирование осуществляется самими контактными устройствами, при этом один 5-образный элемент или один просвет между двумя бядами колпачков или клапанов примерно соответствует одной секции полного перемешивания. Поскольку число секций не должно быть больше пяти-шести (дальнейшее увеличение мало влияет на общую эффективность контактного устройства), целесообразно стремиться к тому, чтобы на один поток жидкости на тарелке приходилось не менее пяти-шести рядов колпачков, клапанов или 8-образных элементов. В связи с этим при небольшой длине пути жидкости, т. е. в колоннах сравнительно небольшого диаметра, целесообразно применять колпачки, клапаны или 8-образные элементы уменьшенных размеров [396]. При применении 5-образных элементов с размерами, в 2—3 раза меньшими по сравнению со стандартными, целесообразна установка отбойных устройств, подобных отбойникам ситчатых тарелок [397]. На тарелках, не имекЬщих специальных контактных устройств, таких как ситчатые, струйные и пр., создают искусственное секционирование жидкостного потока, устанавливая поперечные перегородки поперечные перегородки рекомендуется устанавливать и на клапанных тарелках [398—400]. Исследование массопередачи на секционированных тарелках показывает, что эффективность их увеличивается примерно на 20% [401—403]. [c.200]

Поскольку абсорбция—процесс гетерогенный, степень поглощения окислов азота зависит от поверхности контакта между газом и кислотой. На скорость процесса абсорбции окислов азота ep oй кислотой оказывают влияние оба пограничных диффузионных сопротивления. Массопередачу через газовую фазу можно интенсиф щировать пов 1шением линейной скорости газа, массопередачу через жидкую фазу—увеличением плотности орошения башни. Большое влияние на протекание процесса абсорбции оказывает хорошее, полное смачивание насадки башен и равно-мерноэ распределение орошающей жидкости по сечению башни. [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология