Абсорбция сопротивление массопередаче между фазами

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]

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]

Абсорбция хорошо и плохо растворимого газа представляет собой два экстремальных случая массообмена относительно распределения диффузионных сопротивлений между фазами. В первом из них все диффузионное сопротивление сосредоточено в газовой фазе, а во втором — в жидкой фазе. Как будет показано ниже, закономерности протекания массообмена при абсорбции и ректификации настолько близки, что практически могут быть описаны одними и теми же уравнениями. Это означает, что коэффициенты массопередачи при абсорбции хорошо и плохо растворимых газов и их зависимости от основных параметров процесса могут быть использованы для расчета [c.80]

Возможность расчета кинетики процесса абсорбции, при котором общее диффузионное сопротивление распределено между обеими фазами, на основании определенных указанным способом фазовых коэффициентов массопередачи с последующим применением уравнения (II.2) показана в работе [165]. [c.60]

Равновесие при реакциях обмена в жидкой фазе устанавливается очень быстро и без катализатора. Размеры колонн определяются скоростью массопередачи между жидкой и газовой фазами, которая лимитируется тем же пленочным сопротивлением, что и абсорбция. Следовательно, аналогичное значение имеет и высота единицы переноса. Существуют, однако, некоторые реакции, в которых равновесие устанавливается очень медленно, так что для обеспечения практически приемлемых размеров колонн необходимо применять катализатор. Примером подобной медленной реакции может служить концентрирование С с помощью изотопного обмена в жидкой фазе между растворенной СО и ионами НСО . Эта реакция настолько ускоряется катализаторами, что возникает возможность ее практического использования для разделения [29]. [c.472]

Теоретический учет природы газа затруднен тем обстоятельством, что разные теории абсорбции дают разную зависимость коэффициента массопередачи от коэффициента скорости диффузии в газовой фазе. По теории обновления /(а пропорционален корню квадратному из Д, а по классической пленочной теории между этими величинами должна наблюдаться прямая пропорциональность. Кроме того, неизвестен коэффициент диффузии фтористого водорода, с которым были проведены основные исследования по полым скрубберам. Для возможности учета природы газа были проведены специальные опыты по абсорбции фтористого водорода, хлора и двуокиси серы содовым раствором в колонне диаметром 120 м. При всех гидродинамических режимах значения объемных коэффициентов скорости абсорбции С1г и ЗОг совпадали между собой и были в 3 раза ниже, чем при поглощении НР. Поэтому для расчета процессов абсорбции хлора и двуокиси серы, а также других газов, имеющих тот же коэффициент диффузии в газовой фазе, можно пользоваться уравнением ( .15), уменьшая в 3 раза значения А, полученные для НР. Следует подчеркнуть, что применение уравнения ( .15) допустимо лишь для процессов массопередачи, в которых отсутствует сопротивление в жидкой фазе. Концентрации газового компонента и хемосорбента, обеспечивающие эти условия, определяются, как правило, экспериментально. [c.237]

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]

Следует отметить, что существуют различные мнения в отношении аддитивности диффузионных сопротивлений при водной абсорбции сернистого газа. Так, на основании того, что в опытах по десорбции кислорода из воды и абсорбции сернистого газа водой частные коэффициенты массопередачи в жидкой фазе существенно различались между собой, был сделан вывод [249, 250] о том, что [c.134]

В действительности, в процессе абсорбции, особенно в статических условиях, и при небольших скоростях жидкости и газа газообразная и жидкостная пленки, очевидно, имеются. Однако такой подход к обоснованию методики расчета абсорбционных аппаратов, по нашему мнению, не способствует изучению процесса абсорбции. Для расчетов по теплопередаче частные коэффициенты или коэффициенты теплоотдачи необходимы, так как между участвующими в теплообмене теплоносителями находится разделяющая их твердая стенка, обладающая определенным термическим сопротивлением, и числовые значения коэффициента теплопередачи зависят от этого термического сопротивления стенки и от теплообмена между теплоносителями и стенкой. В диффузионных процессах обе фазы находятся в непосредственном соприкосновении, и поэтому общий коэффициент массопередачи для каждой пары жидкости и газа зависит исключительно от их свойств и скорости протекания жидкости и газа, и нет никакой необходимости вводить частные коэффициенты. Тем более, что практически опытным путем непосредственно величины этих частных или пленочных коэффициентов определить не представляется возможным. Гораздо проще и надежнее сразу определить опытным путем общий коэффициент массопередачи в зависимости от условий проведения процессов, как коэффициент скорости переноса массы из одной фазы в другую. [c.592]

Полученные для жидкой фазы результаты следует рассматривать только как первое приближение, требующее проверки. Это объясняется спецификой распределения между фазами общего диффузионного сопротивления при ректификации. Как мы увидим далее, значения ку1коу, характеризующие распределение общего диффузионного сопротивления между фазами, в подавляющем большинстве проведенных опытов по ректификации оказываются больше 0,75. Это означает, что большая часть диффузионного сопротивления сосредоточена в паровой фазе, и закономерности массопередачи в этой фазе могут определяться в результате разложения Коу на фазовые коэффициенты массопередачи с более высокой точностью, чем соответствующие зависимости для жидкой фазы. Этот вывод будет подтвержден в дальнейшем в результате опытов по абсорбции хорошо- и труднорастворимых газов в том же массообменном устройстве. [c.98]

В данной главе рассматривается массо- и теплообмен между. сферическими частицами и сплошной средой применительно к задачам, возникающим при изучении процессов экстракции и абсорбции. При разработке методов расчета маесо- и теплообмена в дисперсном потоке капель или пузырей важно знать, какая из фаз лимитирует процесс переноса. Экстрагируемый компонент часто хорошо растворяется в одной фазе, в то время как в другой он ограниченно растворим. Скорость диффузионного процесса в таких системах лимитируется скоростью массопередачи той фазы, в которой компонент плохо растворим. Если лимитирующей является сплошная фаза, то величина массового потока зависит главным образом от гидродинамики внешнего течения, и, наоборот, при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы основное влияние на коэффициент массопередачи оказывает характер циркуляции или перемешивания жидкости в объеме капель. [c.52]

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]

Простая физическая экстракция. Данные по массопереда-че, относящиеся к передаче растворенных веществ между двумя жидкими фазами, обычно интерпретируются на основе двухпленочной теории Уитмана . Согласно этой теории допускается, что сопротивление переходу вещества оказывают две неподвижные пленки, находящиеся с обеих сторон поверхности раздела, и что фазы на самой поверхности раздела находятся в равновесии друг с другом. Эта теория слишком упрощает механизм таких процессов, как газовая абсорбция или дистилляция, и тем более механизм массопередачи в системах жидкость—жидкость, когда условия еще больше усложняются вследствие наличия сил сцепления между фазами. Однако мы начнем рассмотрение процесса на основе теории Уитмана, а отклонения от двух ее основных допущений будут обсуждены ниже. [c.63]

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]

Синха [22] изучал массопередачу в восходящем прямотоке при абсорбции NHa водой и растворами H2SO4. Разница между коэффициентами массопередачи в этих поглотителях не была обнаружена. Из этого сделан вывод, что сопротивление жидкой фазы ничтожно мало и полученные значения Кр приняты равными Рр. Данные опытов (при Rer>30000) обобщены уравнением [c.360]