Нестационарная диффузия и сопротивления массопередаче

Рассмотрены практическое и теоретическое значения исследования скорости экстракции. Разобраны различные характеристики скорости экстракции — изменение концентрации коэффициента распределения, степени извлечения со временем. Подробно рассмотрен простейший случай исследования кинетики реакции при экстракции — исследование в кинетической области для достаточно медленных реакций равновесные и неравновесные отношения концентраций в системе для процесса в кинетической области, определение фазы, в которой происходит реакция, уравнения для скорости экстракции. Проанализирован процесс межфазной молекулярной диффузии, в том числе проблемы поверхностных реакций (поверхностное сопротивление) и реакций в объеме одной из фаз при молекулярной диффузии. Рассмотрены условия исследования в смешанной области, уравнения массопередачи для смешанной и промежуточной (нестационарной) областей. [c.282]

Первой работой в этом направлении была теория проникновения (пенетрации) Хигби [54]. Хигби рассмотрел случай массопередачи в каплю, когда лимитирующим сопротивлением является сопротивление сплошной фазы. В модели Хигби массопередача осуществляется путем нестационарной молекулярной диффузии в тонкую пленку сплошной фазы, непосредственно контактирующую с каплей. Через малый промежуток времени, в течение которого капля переместится на расстояние, равное по порядку величины ее диаметру, сплошная фаза, контактирующая с каплей, обновится и процесс нестационарной диффузии повторится. Для величины частного коэффициента массопередачи по сплошной фазе Хигби получил выражение [c.58]

При этом одновременно протекающие процессы конвективной и молекулярной диффузии заменяются раздельно и последовательно протекающими процессами нестационарной диффузии и мгновенной заменой контактирующих элементов жидкости, каждый из которых остается неподвижным в течение времени обновления. Само время обновления принимается обратно пропорциональным скорости конвективного потока. Этот прием аналогичен съемке непрерывного процесса с помощью киноаппарата. Отсюда следует неопределенность и некоторый произвол в выборе периода обновления. Тем не менее приближенное описание процесса киносъемочным методом может дать в ряде случаев правильное качественное, а с точностью до численного коэффициента, и количественное описание процесса, как например, модель Хигби для массопередачи в капле при лимитирующем сопротивлении сплошной среды. [c.66]

Для дополнительного обоснования применимости модели Кронига н Бринка нами была предпринята попытка приближенного решения точного уравнения нестационарной конвективной диффузии в случае, когда число Пекле достаточно велико и сопротивление массопередачи лимитируется диспергированной фазой [18]. Уравнение конвективной диффузии в безразмерном виде / дс, Ра дс [c.141]

Нестационарная массопередача из капель при лимитирующем сопротивлении в диспергированной фазе описывается приближенным уравнением молекулярной диффузии [6] [c.176]

Впервые задача о массопередаче через сферическую поверхность раздела фаз с учетом сопротивления в обеих фазах была сформулирована и решена Манро и Амундсоном [26]. Авторы решили уравнение нестационарной диффузии в сферу (11.25) с начальными условиями [c.210]

Эти значения были определены прп малом времени контакта, т. е. тогда, когда протекает именно поверхностная реакция и сопротивления массопередаче складываются. При квазистационарной массопередаче, когда реакция углубляется в слои, прилегающие к границе раздела фаз, по-видимому, осуществляется режим экстракции, изученный Шуманом и Штробелем. Таким образом, еще одна причина несоответствия литературных данных, по нашему мнению, связана с исследованием различных периодов нестационарной диффузии. [c.390]

Данквертс рассмотрел также и более сложную модель, состоящую из двух зон. В первой, обновляющейся, массопередача осуществляется путем нестационарной молекулярной диффузии, а во второй — путем стационарной турбулентной диффузии. Формула аддитивности сопротивлений по Данк-вертсу аналогично уравнению (26) имеет следующий вид [c.17]

Предположение о том, что при среднем времени пребывания вихря на границе раздела фаз фронт диффузии достигает внутренней стороны элемента жидкости, но стационарный градиент концентрации не успевает установиться, сделали Тур и Марчелло (1958), объединившие двухпленочную теорию пограничных слоев и теорию проницания в одну теорию — пленоч-но-пенетрационную. Однако ни эти авторы, ни Рукенштейн (1954—1963) и Хэрриот (1962) не смогли преодолеть в своих теориях противоречия между стационарностью процесса как одного из условий выполнения принципа аддитивности сопротивлений и конкретными условиями, когда формулы аддитивности получены для нестационарного процесса. Необходимо также отметить, что при фактически стационарном процессе массопередачи введение в него "нестационарности" или " периода обновления" осуществляется сугубо формально. Если же процесс массопередачи действительно нестационарен, то допущение о наличии тонкой приведенной пленки и аддитивности сопротивлений неправомерно [c.18]