Скорость массоотдачи и скорость

Механизм конвективной диффузии накладывается на молекулярный перенос, характерный для ламинарного движения и по мере усиления турбулентности потока становится преобладающим фактором. Скорость массоотдачи увеличивается и в соответствии с уравнением Фика (11.15) может быть представлена следующим образом [c.71]

Третья глава посвящена проблемам определения параметров кристаллизации (коэффициентов массоотдачи скоростей роста, растворения кристаллов, зародышеобразования параметров агрегации и дробления частиц). Приведены подробные методики определения скоростей роста и зародышеобразования в ячейках различного типа (смешения, трубчатого типа и т. п.). [c.6]

Используя линейные соотношения Онзагера (учитывая только вклад прямых эффектов), определим скорость массоотдачи к поверхности кристалла в виде [c.78]

Модель обновления поверхности контакта фаз. В данном случае принимается, что у поверхности контакта фаз (например, системы газ — жидкость) периодически происходит замещение элементов жидкости, находящихся в контакте с газом, жидкостью из глубинных слоев с составом, равным составу основной массы [И]. Пока элемент жидкости находится у поверхности контакта, массоотдача в глубь этого элемента проходит при таких условиях, как если бы он был неподвижен и имел бесконечную глубину, в этих условиях скорость массоотдачи является функцией времени экспозиции элемента. Время контакта определяется гидродинамической обстановкой и является единственным параметром [c.152]

Структура связной диаграммы модели обновления в предположении, что общий коэффициент массопередачи определяется скоростью массоотдачи в жидкой фазе, остается в принципе такой же, как и в предыдущем случае [c.153]

Уравнение массоотдачи. Ввиду сложности механизма процессов массоотдачи в фазах для практических целей принимают, что скорость массоотдачи пропорциональна движущей силе, равной разности концентраций в ядре и на границе фазы или (в случае обратного направления переноса) — разности концентраций на границе и в ядре фазы. [c.398]

Таким образом, при поглощении Og растворами едких щелочей скорость массоотдачи сильно возрастает по сравнению с физической абсорбцией. [c.136]

При абсорбции SO2 значения р 4 хорошо совпадают с значениями коэффициента массоотдачи при десорбции О2. При абсорбции I2 такое совпадение получено лишь в случае больших плотностей орошения. При малых плотностях орошения значения р оказались завышенными, вероятно, вследствие того, что здесь Рж мало, т. е. скорость массоотдачи приближается к скорости гидролиза при этом сделанное авторами допущение становится неверным. [c.139]

Правомерность допущения о наличии в растворе метастабиль-ного состояния зависит от соотношения между скоростями массоотдачи и химической реакции. Если скорость реакции очень мала по сравнению со скоростью массоотдачи, это допущение позволяет описать процесс весьма точно. [c.151]

X—коэффициент увеличения скорости массоотдачи при протекании химической реакции в жидкой фазе (см. стр. 130). [c.453]

Количеств, зависимости, как теоретич., так и экспериментальные, для скорости массоотдачи в данной фазе часто записывают в обобщенных переменных, имеющих смысл критериев подобия (см. Подобия теория). [c.655]

Изучение процесса внешнего переноса массы (массоотдача) состоит в анализе поведения жидкости (газа или пара) вблизи твердой поверхности, около которой значение концентрации целевого компонента отличается от концентрации в основном потоке. Неравномерность концентрации в слое жидкости, прилегающем к стенке, определяет скорость внешней массоотдачи. [c.15]

Из уравнений (VI-1) и (VI-2) следует, что скорость массоотдачи пропорциональна коэффициенту диффузии в первой степени. Как можно будет убедиться позже, критериальные уравнения для расчета коэффициента массоотдачи содержат коэффициенты диффузии т. е. в степени 1—В (где В — показатель степени при критерии Шмидта S ). Таким образом, согласно теории двух пограничных пленок, показатель степени В должен быть равен нулю [c.292]

Следовательно, согласно пенетрационной теории, скорость массоотдачи пропорциональна коэффициенту диффузии в степени 1/2- Ввиду этого показатель ст пени В при критерии Шмидта в упомянутом [c.295]

Во всех уравнениях скорость массоотдачи пропорциональна соответствующей разности концентраций. Следовательно, практически безразлично, какая теория применяется для обобщения экспериментальных результатов. До сих пор авторы чаще всего пользуются теорией двух пограничных пленок из-за ее простоты, а также ввиду аналогии между массо- и теплоотдачей. [c.298]

Принципиально технологические расчеты ректификационных колонн аналогичны расчетам других массообменных аппаратов и основаны на тех же закономерностях, которые достаточно подробно рассмотрены в гл. 15 и 16. Следует, однако, отметить, что процесс ректификации значительно сложнее, например, процесса абсорбции, так как в этом процессе перенос вещества всегда сопровождается теплопереносом. На первый взгляд может показаться, что скорость процесса ректификации зависит только от скорости подвода теплоты к разделяемой смеси. Однако в действительности это не так. Конечно, без подвода теплоты процесс ректификации происходить не будет. Но скорость процесса и его эффективность, как и в любом другом массообменном процессе, зависят обычно от скорости массопереноса между фазами, т.е. от скорости массоотдачи в фазах. Поэтому и для ректификации справедливы все положения, рассмотренные в гл. 15,-влияние на скорость процесса гидродинамических условий, физических свойств фаз и других факторов, выя вление лимитирующей стадии процесса, определение его движущей силы и т.д. [c.133]

Десорбция путем разбавления (продувкой) инертным газом, напротив, позволяет практически полностью выделить растворенный газ или пар. Массовая скорость выделения газа или пара из жидкости в этом случае определяется величиной поверхности раздела газ— жидкость и скоростью массопереноса в жидкости или, иначе говоря, величиной результирующего потока молекул растворенного вещества из глубины жидкости к поверхности раздела фаз, выраженному в кмоль/(с-м ). Этот поток в свою очередь зависит от того, насколько велика разница концентраций растворенного компонента в глубине жидкости и на поверхности раздела фаз, возникшая за счет снижения концентрации компонента в газовой фазе, а также, насколько высока интенсивность конвективной диффузии, определяемая коэффициентом массоотдачи, который в свою очередь зависит от физико-химических свойств растворенного компонента и жидкости и локальных скоростей движения жидкости. [c.26]

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в жидкой фазе линейный размер конвективных ячеек (глубина проникновения поверхностной конвекции) соизмерим с толщиной диффузионного пограничного слоя, а масштаб скорости ячеек соизмерим с коэффициентом массоотдачи в газовой фазе интенсивность поверхностной конвекции недостаточна, чтобы оказать заметное влияние на скорость массоотдачи. Величина Ор определена из расчета. Расчет не учитывает интенсивную гиббсовскую адсорбцию [29], наблюдаемую в растворах сильных ПАВ, и прочие поверхностные эффекты, т. е. основан на использовании величины статического, а не фактического (динамического) поверхностного натяжения. Вероятно, этим объясняется расхождение экспериментальных и теоретических критических значений чисел Марангони. [c.98]

Рис. 4.4. Установка для одновременного измерения скорости хемосорбции, скорости физической массоотдачи и динамического поверхностного натяжения в горизонтальной осциллирующей струе хемосорбента

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в данных условиях не только увеличивается скорость переноса вещества, но и коренным образом изменяется механизм переноса. Молекулярная диффузия не оказывает существенного влияния на скорость массоотдачи в жидкой фазе при определенных условиях диффузионное торможение в жидкой фазе вблизи границы раздела фаз полностью снимается. Это свидетельствует о конвективном механизме переноса вещества в зоне, примыкающей к поверхности раздела фаз. Возникновение поверхностной конвекции не связано с турбулентными пульсациями потока, которые в условиях опытов также не оказывают при Неж<1600 заметного влияния на процесс массопередачи. При Кеж>1600 перенос вещества обеспечивается конкурирующей поверхностной конвекцией и турбулентностью потока. [c.116]

Если скорость массоотдачи очень велика по сравнению со скоростью электрохимической реакции, то, пренебрегая первым членом знаменателя в уравнении (1.96), приходим к результату (1.95). В этом случае концентрация у поверхности анода С = [c.47]

Определение фазы, кинетика массообмена в которой лимитирует процесс массопередачи, является обязательным условием при конструктивном и технологическом оформлении ректификации. В зависимости от контролирующей фазы ректификации по-разному сказывается влияние различных факторов на эффективность разделения и очистки веществ. К их числу в первую очередь следует отнести влияние давления (температуры) на кинетику процесса [54], влияние распределения жидкости по насадке на ВЕП [55], влияние поверхностно-активных веществ [56] и др. Кроме того, расчленение общего коэффициента массопередачи на коэффициенты массоотдачи является необходимым этаном при обобщении экспериментального материала по ректификации различных веществ. При этом совершенно четко выявляется влияние гидродинамических режимов и физических свойств фаз, а также конструктивных элементов аппарата на скорость массоотдачи в каждой фазе. [c.93]

Все изложенные выше закономерности, относящиеся к оптимальному давлению, разобраны применительно к условиям ректификации, при которых основное диффузионное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе. В случае, когда кинетика процесса зависит от скорости массоотдачи в обеих фазах или только от скорости массоотдачи в паровой фазе, с понижением давления степень разделения (очистки) непрерывно возрастает. Поэтому выбор ра- [c.120]

Производная (дZм/дr])п определяет градиент концентрации переносимого вещества на границе с обтекаемой поверхностью, т. е. скорость массоотдачи. Величина Z в уравнении (V. 53) представляет собой безразмерные скорость, температуру или концентрацию переносимого компонента. Таким образом, уравнение (V. 53) выражает взаимное влияние переноса количества движения, теплоты или массы. Из него следует, что массоперенос оказывает влияние на профили скоростей и температур. Величина [c.427]

Другая большая группа методов основана на использовании уравнения аддитивности диффузионных сопротивлений и заключается в проведении экспериментального исследования с варьированием параметров, вызывающих изменение скорости массоотдачи в одной из фаз при сохранении ее постоянства с другой. Один из таких методов базируется на проведении экспериментов при постоянном соотношении L/G (чаще всего L/G = 1) с изменением рабочей области концентраций. По условиям равновесия пар — жидкость от опыта к опыту изменяется значение тангенса угла наклона кривой равновесия к оси абсцисс т [5]. При этом (чаще всего графически) получают зависимость [c.81]

При сравнении уравнений для расчета скорости массоотдачи в газовой фазе при ламинарном режиме [уравнение (П.34)] и при режиме с вихрями Тейлора [уравнение (П.60)] отметим практическое совпадение числовых коэффициентов в правых частях уравнений и показателей степени при числе Re. Различие в коэффициентах при симплексах геометрического подобия объясняется неодинаковым вкладом концевых эффектов в обоих случаях. При разной интенсивности массоотдачи на рабочем участке колонны вклад концевых эффектов в общий массообменный эффект при ламинарном режиме оказывается более высоким. [c.106]

Из ряда работ, особенно советских ученых, следует, что скорость массоотдачи к поверхности сильно перемешиваемой жидкости может совершенно не зависеть от коэффициента молекулярной диффузии переносимого растворенного вещества. Так, Кишиневский и Серебрянский [80] не обнаружили влияния изменения В при абсорбции водорода, азота и кислорода водой, перемешиваемой мешалкой с частотой 1700 об/мин. Аналогичную картину при переносе между двумя перемешиваемыми несмешивающимися жидкостями установил Льюис [94]. Однако Мак-Мейнеми, Дэвис, Уоллен и Коз [106], используя пары несмешивающихся жидкостей и установку, аналогичную той, которую применял Льюис, пришли к заключению, что существуют пропорциональность Этот вывод был основан как на анализе их собственных данных, так и данных Льюиса. Возможно, что в случае высоких скоростей перемешивания, при которых проводили опыты Кишиневский и Серебрянский, небольшие капли одной фазы были диспергированы в другой, где они достигали равновесия прежде чем происходили их коалесценция и возвращение в первую фазу. [c.176]

Колебание поверхности обычно приводит к повышению скорости массоотдачи от поверхности к текущей среде. Было найдено, что при массоотдаче от проволок, колеблющихся в неподвижном воздухе, скорости переноса возрастают при поперечных колебаниях более чем в шесть раз, при этом влияние амплитуды несколько выше, чем воздействие частоты [31, 131, 123]. Пульсация среды"на звуковых частотах также вызывает интенсификацию массообмена. Хоунейкер и Тао [100] наблюдали повышение скорости сублимации от плоской пластины к воздуху, движущемуся с низкими скоростями, на 10—100 % при наложении звуковых пульсаций с частотами от 10 до 13,8 кГц и силой от 102 до 114 дБ. Влияние электрических полей на скорости переноса об- [c.272]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

Скорость массоотдачи из несущей фазы к поверхности раздела фаз определяется прежде всего движущей силой, состоящей из трех частей I — разности химических потенциалов растворенного вещества в ядре потока и вблизи поверхности кристалла, отнесенных к соответствующим температурам фаз hJTi—(Хок/Т П — энтальпийной движущей силы (обусловленной температурной неравновесностью 0-фазы и несущей фазы) iJl/T o—УГ,] П1 —скоростной движущей силы (обусловленной скоростной неравновесностью фаз) ( 2—Wi)V27 i. [c.77]

Обмен веществом происходит путем его диффузии через меж-фазную поверхность. На скорость массоотдачи в пределах одной фазы влияют коэффициент диффузии О, расстояние Ь, на которое передается вещество, и концентрация х. От площади межфазной поверхности приходящейся на единицу высоты ректификаци- онной колонны, зависит количество вещества, переходящего из одной фазы в другую. [c.38]

Исходя из аналогии между процессами переноса массы, тепла и количества движения, можно в определе1Н1Ых случаях приближенно определять скорость массоотдачи по данным [c.404]

Наиболее надежны по активной поверхности при абсорбции хорошо растворимых газов результаты, полученные методами 5 и 6. Из работ, выполненных этими методами, сомнительными представляются исследования Вейсмана и Бониллы (кривая ]0 на рис. 140), поскольку по их данным сильно возрастает с увеличением скорости газа, а влияние плотности орошения (при насадке кольцами) незначительно. Авторы опытов с кольцами не проводили, а обработали данные Теккера и Хоугена [145] по испарению воды с поверхности пористой насадки и данные Мак-Адамса [146] по испарению с орошаемой насадки. Мак-Адамс применял кольца из теплопроводного материала (угля), вследствие чего часть тепла передавалась путем теплопроводности через несмочен-ную поверхность насадки поэтому влияние плотности орошения на массоотдачу оказалось малым. Влияние скорости газа на массоотдачу в опытах Мак-Адамса, наоборот, завышено (показатель степени при скорости газа 0,9). [c.446]

В модели неподвижной пленки принимается, что у границы раздела фаз существует тонкий слой жидкости (газа), в к-ром сосредоточен весь градиент концентрации, и перенос через этот слой происходит исключительно вследствие мол. диффузии. Толщина этого слоя 5 подбирается такой, чтобы получить экспериментально наблюдаемое значение Р = = 0 в/5. С помощью этой модели нельзя предсказать значение 8, однако модель позволяет вполне надежно рассчитывать скорость массоотдачи при одновременном протекании хим. р-цни, если проводить сопоставление со скоростью в тех же условиях при отсутствии р-ции. Осн. недостаток модели состоит в том, что она дает зависимость р к-рая не подтверждается экспериментально. Развитие теории пограничного диффузионного слоя и эксперим. данные показали, что толщина этого слоя зависит от гидродинамич. условий, причем величина 8 связана с толщиной гидродинамич. пограничного слоя З,, соотношением [c.655]

Часто такой же массообмен осуш ествляется в других аппаратах, главным образом в колонных, в процессах абсорбции, ректификации и экстракции. В настоящее время для колонных аппаратов выполнено очень большое количество экспериментальных исследований, целью которых было определение коэффициентов массоотдачи и массопередачи, а также получение корреляционных уравнений для вычисления этих коэффициентов. К сожалению, полученные уравнения нельзя использовать для аппаратов с мешалками, так как они действуют иначе, чем полочные аппараты. На полке колонны перемешивание жидкости происходит благодаря кинетической энергии движущегося потока, например газа, в то время как в аппарате с мешалкой перемешивание обусловлено подводом механической энергии извне с помощью мешалки. Диспергирование одной из фаз в аппарате с мешалкой также протекает иначе. В колонне это обычно происходит на соответствующим образом перфорированной перегородке (полке), тогда как в аппарате с мешалкой — в основном благодаря работе мешалки. Дополнительную трудность представляет определение скорости фаз в аппарате с мешалкой. Поле скорости жпдкости здесь очень сложное, и единственной величиной для сравнения в этом случае может служить окружная скорость конца лопаток (лопастей) мешалки. Дополнительную трудность в обобщении экспериментального материала для аппарата с мешалкой вызывает таклче большое количество конструктивных вариантов этих аппаратов. [c.308]

Из экспериментальных работ, посвященных изучению влияния эффекта поверхностной конвекции на скорость массопередачи без химической реакции, необходимо отметить исследования [123, 125—128]. П. Бриан с сотр. [125] в пленочной колонне из разбавленных водных растворов десорбировали в азот вещества, понижающие поверхностное натяжение (метилхло-рид, этиловый эфир, триэтиламин, ацетон). Интенсивность нестабильности критерия Марангони оценивали трассерным методом в качестве инертного трассера использовали для жидкой фазы пропилен, для газовой фазы — воду. Результаты работы свидетельствуют о том, что по достижении критического значения числа Марангони коэффициент массоотдачи в жидкой фазе увеличивается, причем максимальное увеличение составляет 3,6 (по сравнению с десорбцией пропилена из воды). Это косвенно свидетельствует о существовании поверхностной конвекции в жидкой фазе. В газовой фазе коэффициент массоотдачи оставался постоянным. [c.98]

Отличительной особенностью уравнения (П.47) является зависимость коэффициента массоотдачи Ki и концентрации насыщения от концентрации других компонентов в растворе. Указанная зависимость для коэффициента массоотдачи проявляется в разной мере [76, 96]. В некоторых случаях влияние растворенных веществ существенно. Например, коэффициент массоотдачи при растворении КС1 уменьшается на 25% при изменении концентрации Na l в растворе от О до 250 кг/м [76]. В других случаях растворенное вещество не влияет на скорость массоотдачи другого вещества, например при растворении Na l в растворе КС1. [c.78]

Периодическое воздействие жидкости на частицу и использование инерционных свойств частицы может быть достигнуто без генератора колебаний. По методу, предложенному И. Т. Эльпериным, жидкость или газ, несущие взвешенные частицы, движутся по трубе, сечение которой периодически меняется (рис. 7.2, е) [20, 216]. Участвуя в таком потоке, твердая частица также периодически меняет скорость движения, то отставая от быстро движущейся ясидкости в узком сечении, то опережая медленно текущую жидкость в широком сечении. В опытах по растворению частиц азотнокислого калия в воде было достигнуто трехкратное увеличение коэффициента массоотдачи по сравнению с условиями равномерного движения частиц по трубе постоянного сечения. Недостатки метода сложность формы трубопровода и повышенное гидравлическое сопротивление. [c.226]

На скорость массоотдачи существенное влияние оказывает волнообразование на поверхности пленки жидкости, которое проявляётся в ускорении поперечного переноса в пленке, а также в небольшом развитии поверхости межфазового контакта. Возникновение и развитие волн [11] приводит к возрастанию в 1,5—2 раза по сравнению с гладкой пленкой. Количественная оценка влияния эффекта волнообразования на скорость массоотдачи дана в работах [12, 13]. Теоретически были рассмотрены [14] два предельных случая полное перемешивание пленки в седловинах волн и его полное отсутствие. Следует отметить, что полученные авторами уравнения применимы только к синусоидальному профилю регулярных волн и являются первым приближением к действительному процессу, в котором, как было показано выше, профиль волн существенно отличается от синусоидального и режим волнообра- [c.83]

Экспериментальное исследование массообмена при пленочной ректификации в трубчатых колоннах имело своей целью получение уравнений, которые позволтли бы рассчитывать скорость массоотдачи как в паровой, так и в жидкой фазах. При этом в процессе исследования варьировались все основные параметры, которые оказывают воздействие на скорость массопередачи в обеих фазах. [c.88]

Далее, приняв, что число Киду зависит от S , что получило подтверждение в литературе [225, 226], для расчета скорости массоотдачи в газовой фазе при ее ламинарном движении получили следующее уравнение (205, 278) [c.86]

В большинстве случаев обтекание частиц как реальной, так и правильной геометрической формы происходит при таких численных значениях критериев Рейнольдса, когда имеет место отрыв пограничного слоя от поверхности частиц (см. рис. 1.3) и характеры движения вязкой жидкости вблизи лобовой части и в кормовой области частицы оказываются существенно различными. Если частица мала, то пограничный слой на ее поверхности не успевает турбулизироваться до точки его отрыва, и поток целевого компонента поперек ламинарного пограничного слоя на лобовую часть частицы может быть определен по соотношениям для ламинарного пограничного слоя (1.28). Ниже точки отрыва (6 я/2) течение вязкого потока носит неупорядоченный, вихревой характер анализ массообменных процессов в этой области теоретическими методами затруднителен. Для приближенной оценки массоотдачи в кормовой зоне можно воспользоваться соотношениями, справедливыми для турбулентного режима обтекания поверхности, при зтом в качестве характерной скорости принимается скорость набегающего потока. Расчетные оценки показывают, что количества целевого компонента, поступающие на частицу округлой формы в лобовой и кормовой ее частях, сравнимы по величине. По мере увеличения скорости набегающего потока интенсивность массоотдачи в кормовой области увеличивается, поскольку зависимость интенсивности массообмена от скорости для турбулентного режима более значительная, чем для ламинарного (показатель степени при критерии Рейнольдса 0,8 против 0,33, соответственно), [c.41]

На основе анализа процесса Л. М. Пикков [55 дующие переменные, имеющие прямую связь с процессом испарения при распылении жидкости и движении двухфазного потока в трубе Вентури и определяющие скорость массоотдачи в газовой фазе коэффициент молекулярной диффузии в иаровой фазе, физические свойства фаз — плотность, вязкость, межфазное натяжение, геометрические характеристики распылительного устройства — диаметр трубы горловины о, диаметр форсунки й, расстояние форсунки от горловины Н, линейные скорости фаз и их объемные соотношения [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология