Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Капли массообмен

    Экспериментальному изучению массообмена в системах жидкость -жидкость в случае лимитирующего сопротивления сплошной фазы посвящено большое количество экспериментальных исследований [257, 301, 302]. При отсутствии ПАВ массообмен в капли удовлетворительно описывается уравнением Буссинеска — Хигби (4.16) в интервале 10 < [c.203]

    Рассматриваются два случая соударения капель со стенкой - не-упругое и упругое. В первом случае считается, что капля, попав на стен ку, остается на ней и не участвует в дальнейшем массообмене. Во втором случае предполагается, что соударение капель со стенкой упругое. Рассматривается общий случай полидисперсного распыла при любом числе форсунок в каждом ярусе орошения. Рассмотрим вначале массообмен при движении одиночной капли. [c.253]


    Зависимость А (I) или А (1) определяется физической моделью массопереноса. Для наиболее распространенного случая, когда интенсивный массообмен создается за счет увеличения поверхности контакта фаз и капли достаточно малы, можно использовать либо модель Кронига и Бринка [29] (см. гл. И) [c.258]

    Тяжелая жидкость подается в колонну через штуцер 1, течет вниз и через вентиль 7 и сифонную трубу 8 поступает в сборник. Легкая жидкость вводится в нижнюю часть колонны через перфорированную трубу 2, в которой она дробится на капли. Капли поднимаются вверх. При подъеме капель происходит массообмен с тяжелой жидкостью, образуюш ей сплошную фазу. Легкая жидкость собирается над тяжелой в верхней части колонны. [c.299]

    Направление движения растворенного вещества В (например, от капли к сплошной фазе или наоборот, от жидкости А к жидкости С или наоборот). При рассмотрении этого вопроса необходимо принять во внимание явление межфазной турбулентности, которое ускоряет массообмен, а также изменение поверхностного натяжения. Межфазная турбулентность появляется при экстракции из капли в сплошную фазу при высоких концентрациях, поэтому в случае ее появления следует ожидать, что это направление будет преобладать. Данному явлению может препятствовать [c.310]

    Капли образуются в отверстиях распределителя, по которому жидкость подается в колонну. Скорость движения капелек диспергированной жидкости относительно стенок колонны зависит от вязкости, разности плотностей [уравнение (4-2)], а также от линейной скорости сплошной фазы. Чтобы получить возможно большую поверхность контакта фаз, в колоннах этого типа следует применять максимальные скорости потока сплошной фазы, так как при этом действительная скорость капелек Шд уменьшается [см. уравнение (4-9)] и вследствие повышенной удерживающей способности улучшается массообмен. Скорость фаз ограничивается пределом захлебывания [16, 32, 136]. Одной из зависимостей для скоростей потоков на границе захлебывания является уравнение [42]  [c.311]

    Влияние размеров насадки на массообмен представляет собою равнодействующую ее влияния на диаметр капли и скорость ее движения. Эти величины определяют удерживающую способность и поверхность контакта [уравнение (4-9)]. Скорость движения жидкости равномерно уменьшается с сокращением размеров насадки, например диаметра колец Рашига, и оказывается наименьшей для насадки наименьших размеров. Это влияние обычно сильнее сказывается на скорости движения, чем на диаметре капель, и поэтому, если размеры насадок ниже критических, поверхность контакта фаз наибольшая и массообмен идет быстрее всего, несмотря на увеличение диаметра капель. Такая зависимость установлена для колец Рашига и [c.327]


    Дальнейшим видоизменением перегородок являются горизонтальные перфорированные тарелки 111, 68, 105, 125] с переливом (рис. 4-16,а). В такого типа колоннах капли диспергированной фазы на каждой перегородке соединяются и вновь дробятся в отверстиях тарелки, что оказывает полезное влияние на массообмен ( 6). Сплошная фаза протекает через пространство между парой соседних тарелок в поперечном к каплям направлении и через вырез для пере- [c.335]

    Жидкие пленки стабилизируются, когда поверхностное натяжение орошающей жидкости (флегмы) увеличивается к низу колонны, тогда как при уменьшении поверхностного натяжения жидкие пленки разрушаются на струи и капли [30]. Поверхность фазового контакта, образуемая при разбрызгивании жидкости, мало изменяется с изменением поверхностного натяжения. Для данной жидкой смеси разрушение или стабилизация пленок может сказываться на массообмене величина эффекта определяется градиентом поверхностного натяжения в орошающей жидкости по высоте колонны. [c.148]

    При массообмене между жидкостью и газом поверхность контакта фаз можно увеличить за счет измельчения массы жидкости. Чем меньше размер капель, тем больше удельная поверхность контакта. Для увеличения поверхности контакта разработано множество приспособлений. Во многих из них распыление жидкости достигается за счет скоростного напора газа, проходящего через контактные элементы. При этом газ проходит через жидкость не сплошным потоком, а в виде пузырьков, благодаря чему создается поверхность контакта. Количество пены, образующейся при прохождении газа через жидкость, ограничивается уносом жидкости с газовым потоком, что приводит к уменьшению эффективности контактного элемента. Сочетание скорости потока газа и размера капель жидкости должно быть таким, чтобы капли вновь возвращались в массу той жидкости, из которой они попали в поток газа. [c.126]

    Массообмен между поверхностью отдельного пузырька, капли или частицы и окружающей средой, движущейся с относительной скоростью и , описываются уравнением  [c.155]

    Неодинаковое поверхностное натяжение компонентов смеси может даже заметно отразиться на ходе процесса разделения в насадочной колонне [8]. Если в процессе ректификации бинарной смеси по мере отбора дистиллята поверхностное натяжение а флегмы увеличивается (такие смеси называют положительными), то массообмен может быть значительно более интенсивным, чем при разделении смесей, при ректификации которых поверхностное натяжение флегмы постепенно уменьшается (такие смеси называют отрицательными). Если смесь отрицательна, то поток жидкости, омывающий насадку, дробится на мелкие струйки и капли. Разумеется, этот эффект проявляется лишь в том случае, когда соблюдается условие Да > 3 дин/см. Смеси компонентов, для которых коэффициенты поверхностного натяжения различаются менее чем на 3 дин/см, называются нейтральными. [c.46]

    Внешний тепло- и массообмен капель в потоке газа. Теплообмен при движении капель в потоке высокотемпературного газа осуществляется посредством конвекции и излучения. Энер-г1ш излучения от газа к каплям может возникать в результате [c.68]

    Теплообмен испаряющейся капли с окружающей средой несколько ниже, чем движущейся неиспаряющейся капли или твердой сферы. При наличии испарения тепловой поток к ее поверхности представляет разность между полным потоком и тепловым потоком, учитывающим перегрев паров от температуры поверх-пости до температуры окружающей среды. Влияние испарения па тепло- и массообмен капли в высокотемпературном газе обычно учитывается с помощью поправочного коэффициента к критерию Nu, определенного при отсутствии вдува. По данным [22], эта зависимость имеет впд [c.70]

    В зависимости от аппаратурных и технологических условий уравнение (VII. 27) приобретает тот или иной конкретный вид. Так, массообмен между поверхностью отдельного пузырька, капли или частицы и окружающей средой, движущейся с относительной скоростью а о, описывается уравнением  [c.159]

    Кривые (а) действительны для коэффициента сопротивления твердых тел шариков, кривые (б) — жидких капель. При более крупных долях высокая относительная скорость ведет к деформации капли во время полета, т. е. увеличивается диаметр миделева сечения, возрастает коэффициент сопротивления, который отличается от коэффициента сопротивления твердых шариков. Сверхкритическая относительная скорость капель ведет к их дроблению динамический напор становится таким большим, что капля распадается. Деформация капель при высокой относительной скорости приводит к более интенсивному торможению и, соответственно, тепло- и массообмену. [c.180]

    Случай первый — диффузионное сопротивление внутри капли незначительно по сравнению с диффузионным сопротивлением в сплошной фазе. В этом случае массообмен определяется только диффузионным сопротивлением в сплошной фазе. Коэффициент массопередачи может быть принят равным коэффициенту массоотдачи, а количество перенесенного из фазы в фазу распределяемого вещества [c.361]


    В вибрационных экстракторах эффективный массообмен обеспечивается возвратно-поступательным движением пакета перфорированных тарелок, через которые, жидкость проталкивается в виде распадающихся на капли струй. В отличие от пульсаций столба жидкости вибрации тарелок происходят с меньшей амплитудой и большей частотой. [c.119]

    Жидкость может быть введена или через одиночное отверстие 1 в стенке трубы (рис. 97, а), или с помощью питательного патрубка 2 в центр газового потока (рис. 97, б). Ороситель с центральным подводом жидкости в отличие от первого типа обеспечивает распыление жидкости, т. е. улучшает условия массообмена в начальной стадии процесса. Под действием центробежных сил капли жидкости осаждаются на внутренней поверхности труб, образуя сплошную жидкостную пленку. Поэтому на основной части трубы имеет место массообмен между газом и жидкостью через свободную поверхность закрученной пленки. [c.174]

    Процесс испарения происходит с поверхности капель распыленного горючего. В камере сгорания пары горючего на поверхности капли быстро достигают состояния насыщения и затем путем конвективной диффузии распространяются в окружающую среду. Конвективный массообмен описывается уравнением Фика с дополнительным членом  [c.33]

    Массообмен и химические превращения частиц не рассматривались в данной книге, так как большая часть публикаций и приложений связана с каплями жидкости [2, 3], а не с твердыми частицами. Кроме того, во многих случаях процессы массообмена для твердых частиц достаточно специфичны и сложны. Помимо многих других, менее распространенных химических реакций, которые часто осуществляются в транспортных реакторах, они включают регенерацию отработанного катализатора [I], сгорание (например, пылеугольного топлива [4]) и высушивание порошка. [c.360]

    МАССООБМЕН СФЕРИЧЕСКОЙ КАПЛИ (ПУЗЫРЯ) С ЛАМИНАРНЫМ ПОТОКОМ ЖИДКОСТИ ПРИ БОЛЬШИХ ЧИСЛАХ ПЕКЛЕ [c.21]

    В данной главе излагаются полученные к настоящему времени результаты приближенного аналитического решения задачи о распределении концентрации растворенного в потоке вещества, поглощаемого одиночной движущейся каплей или пузырем, в случае, когда число Пекле велико, а диффузионное сопротивление массообмену сосредоточено во внешней среде. Для простоты предполагается, что капля (пузырь) имеет сферическую форму. [c.21]

    Итогом проведенного анализа являются приближенные формулы для поля концентрации и диффузионного притока растворенного в потоке вещества к поверхности капли. Полученные данные позволяют практически рассчитывать массообмен между непрерывной и дискретной фазами при экстракции и других процессах, проводить сопоставление и контроль результатов численного решения задачи, содержат методику приближенного решения сходных по математической постановке задач. [c.21]

    В соответствии с используемым асимптотическим методом решения вклады отдельных участков поверхности капли, граничащих с областями 6, 6, в интегральный массообмен капли с потоком, так же как и суммарная интенсивность массообмена, представляются в виде разложений по степеням малого параметра е. [c.26]

    Здесь 5 — поверхность кайли. Безразмерные /, / и размерные / , / потоки связаны так / —- 7 а/(/)Сос), I = = / /(1)Сооа), где Соо— концентрация растворенного вещества вдали от капли. Локальный поток / = / (0) зависит от угла 0 и определяет интенсивность удельного (отнесенного к единице поверхности) массообмена капли с потоком в разных точках поверхности капли интегральный поток I характеризует суммарный массообмен капли с потоком. [c.40]

    В этом случае задача о массообмене капли с потоком при больших числах Пекле max (Ре, Ре ) 1 (Ре = aU D , Рс = V/a I Е I аЮ ) в предположении о полном поглощении вещества на поверхности капли также может быть исследована асимптотическим методом, аналогичным изложенному. По сравнению с рассмотренными выше случаями конфигурация характерных зон с различными механизмами массообмена будет существенно более сложной, частности, форма диффузионного пограничного слоя будет зависеть от типа обтекания. [c.51]

    В период образования капли массообмен может быть весьма существенным. Опубликованные в литературе значения относительного приближения к равновесию (параметр 1 — Д в главе 3) находятся в интервале от 0,08 до 0,29 [76, 88, 137, 170 ]. Скорость массообмена увеличивается с ростом скорости движения жидкости, обтекающей каплю, так как перемешиванию в капле способствуют высокие скорости движения. Несколько теорий диффузии в образующиеся капли рассмотрены Поповичем, Джервисом и Трэссом [170], собственные данные которых подтверждают следующее отношение  [c.258]

    Массообмен в зоне отрыва можно приближенно рассчитать, вос-пользовавишсь для функции тока в кормовой области сферы разложением типа (4.101). При этом формально считается, что в зоне отрыва образуется диффузионный пограничный слой и что в точке набегания потока со стороны отрывной зоны (точка т = тг) концентрация вещества равна концентрации вдали от сферы. Полный диффузионный поток определяется суммой потоков в пограничных слоях до точки отрыва и в зоне отрьганого течения. Такой приближенный способ учета массообмена в вихревой зоне был применен в работах [281, 286]. Следует однако отметить, что он носит весьма условный характер, так как ввиду наличия циркуляции жидкости в вихревой зоне граничное условие постоянства концентрации вдали от капли для этой области не вьшолняется. На рис. 4.11 кривая/характеризует массообмен твердой сферы. Штриховая часть этой кривой соответствует решению без учета массообмена в зоне отрыва. Заметим, что при фиксированных значениях Ре с изменением Ке от 0,5 до 100 коэффициент массообмена для твердой сферы возрастает примерно в 1,6 раза. На рис. 4.11 приведены также экспериментальные данные Гриффита [287] для капель с отношением вязкостей i =0,38 0,42 и 2,6. Для твердой сферы и капель жидкости в газовом потоке для массо- и теплообмена опытные данные в ряде работ [288-291] обрабатьшались в виде корреляционной зависимости  [c.201]

    Так же, как и для случая массообмена, будем рассматривать случаи лимитируюших сопротивление сплошной и дисперсной фаз и случай соизмеримых сопротивлений фаз. При зтом будем рассматривать протекание химических реакций либо в сплошной, либо в дисперсной фазах, в случае протекания химических реакций в дисперсной фазе отдельно рассмотрим массообмен с учетом и без учета циркуляции внутри капли. [c.265]

    В работе [412] экспериментально исследовался массообмен в единичные капли, осложненный бимолекулярной быстропротекающей реакцией. Результаты экспериментов хорошо согласуются с расчЬтны-ми данными, полученньлш при численном решении уравнений (6.84), (6.85). [c.285]

    Установлено, что слишком большие скорости движения жидкостей приводят к ухудшению массообмена, поэтому во многих случаях может оказаться выгодным увеличение скорости только одной фазы. При увеличении количества диспергированной фазы размеры капель и скорость их отстаивания остаются вначале без изменений, количество же капель в колонне возрастает, следовательно увеличивается поверхность контакта и улучшается объемный массообмен. Если количество диспергированной фазы превышает некоторый предел, массообмен ухудшается. Это происходит в связи с тем, что при больших нагрузках и слишком больших скоростях истечения из отверстий распылителя капли имеют неодинаковые размеры и, соответственно, разную скорость, в результате чего часто сталкиваются и сливаются (т. е. уменьшается поверхность контакта). Если истечение жидкости из распылителя происходит нормально, то увеличение количества диспергированной фазы приводит в конце концов к захлебыванию колонны. Влияние количества диспергированной фазы тем заметнее, чем меньше диаметры отверстий для истечения. Подобные зависимости существуют и для сплошной фазы. При увеличении количества последней уменьшается скорость отстаива- / ния капель, увеличивается удерживающая способность, в этих условиях массообмен улучшается. При больших количествах сплошной фазы мелкие капли могут слиться в крупные, которые отстаиваются скорее, что уменьшает удерживающую способность и поверхность контакта и снижает коэффициенты массопередачи. [c.309]

    Высота колонны и ее диаметр. С увеличением высоты колонны уменьшается средняя интенсивность массообмена из-за уменьшаюш,егося влияния явлений, происходящих на концах колонны, в особенности из-за большой турбулентности в образующихся каплях и изменения концентраций в сливающихся каплях. Также снижает массообмен и наблюдающееся в колоннах явление каналообразования. Величина диаметра колонны у некоторых конструкций, например с механическим перемешиванием, не влияет на массообмен. [c.311]

    Для некоторых систем в распылительных колоннах замечено влияние концевых эффектов на массообмен [35, 83], главным образом при слиянии капель. В колоннах существует некоторая обратная циркуляция сплошной фазы, так как капли на своей поверхности уносят некоторое ее количество и отделяют сплошную фазу только при слиянии. В связи с этим массообмен на входе сплошной фазы несколько повышен [57, 58]. Высота может быть даже постоянной по всей длине колонны, как это установлено при экстракции Fe lg из водного раствора НС1 с помощью изопропилового эфира [58]. [c.319]

    Кроме того, в этом случае существенную рол играют массообменные процессы, характеризуемые дл эмульсионной поликонденсации соотношением межд скоростью подвода мономера к поверхности раздел фаз и скоростью его диффузии внутри сферическо капли с другим мономером. Следовательно, массооб менные процессы с точки зрения их аппаратурног оформления также определяются организацией гидре динамических режимов, т. е. конструкционными хара теристиками реактора и мешалки и ее частотой враще ния. [c.14]

    Е. Теплообменники с распылением. Эти теплообменники, пожалуй, встречаются реже, чем пленочные аппараты, в которых жидкость всегда находится в контакте с твердой поверхностью лишь при большой скорости газа неизбеж1ю образуется какое-то число капель. Существуют также тепло- и массообменные устройства, в которых основное взаимодействие происходит через капли, образуемые в специальных распылителях и свободно падающие в газообразной среде. [c.11]

    Случай второй — диффузионным сопротивлением внутри капли пренебречь нельзя, в то время как диффудионное сопротивление сплошной фазы незначительно. В этом случае массообмен определяется диффузионным сопротивлением внутри капли. Коэффициент массопередачи может быть принят равным коэффициенту массоотдачи К у = Рд, а количество вещества, перенесенного из фазы в фазу, составит [c.361]

    В межтарельчатое сепарационное пространство вместе с потоком паров попадают капли жидкости различных размеров. Крупные капли, вследствие того что скорость паров в межтарельчатом пространстве меньше их скорости витания, как правило, под действием силы тяжести вновь возвращаются в слой жидкости. Мелкие капли, скорость витания которых меньше скорости движения паров в межтарельчатом пространстве, а также часть крупных капель, получивших большую начальную скорость, транспортируются потоком паров на вышележащую тарелку, что и приводит к их уносу. Концентрация капель жидкости в межтарельчатом пространстве убывает в направлении движения паров. Поверхность контакта фаз в сепа-рационном пространстве барботажных тарелок в основном определяется поверхностью капель жидкости, вклад которой в массообмен незначителен. [c.230]

    При рафинирова нии капель чугуна в факеле углерод частично переходит в газовую фазу, тогда как дру-/ гие примеси (кремний, марганец, фосфор), окисляясь, образуют жидкую шлаковую пленку с иными, чем капля чугуна, свойствами в отношении массообменных процессов. Сами частицы при этом приобретают неодно-.родный, слоистый характер. Наружный слой на частице как продукт массообменных процессов имеет по окружности частицы неодинаковую толщину, зависящую в первую очередь от соотношения скоростей частицы и газовой фазы, несущей окислитель. [c.194]

    Анализ процесса массообмена капли с потоком в гл. 1 был основан на ряде упрощающих предположений, в том числе на предположении о наличии в потоке только одной частицы и ее сферической форме. В реальных ситуациях эти предположения далеко не всегда отражают условия межфазного массообмена в дисперсной системе. Так, при барботаже форма газовых пузырей может существенно отличаться от сферической. При наличии в потоке многих частиц на массообмен отдельной частицы могут влиять соседние частицы, присутствие которых возмущает не только иоле скоростей жидкости, но и поле концентрации растворенного вещества (гидродинамическое и диффузионное взаимодействие частиц). Описанный в гл. 1 асимпто тический Метод диффузионного пограничного слоя позволяет наряду с задачей о массообмене уединенной сферической капли рассматривать другие задачи, например [c.53]


Смотреть страницы где упоминается термин Капли массообмен: [c.169]    [c.177]    [c.277]    [c.319]    [c.325]    [c.328]    [c.331]    [c.142]    [c.179]    [c.272]   
Массопередача (1982) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Капли

Массообмен



© 2025 chem21.info Реклама на сайте