Химические реакции и массоотдача,

Таким образом, для процесса абсорбции с одновременной химической реакцией коэффициент массоотдачи определяется зависимостью [c.257]

Отсюда следует, что критерий Хатта является коэффициентом для пересчета коэффициента массоотдачи на стороне жидкости без учета химической реакции в соответствующий коэффициент массоотдачи с учетом химической реакции. Значение критерия Хатта всегда больше единицы, следовательно, чем выше скорость химической реакции, сопровождающей абсорбцию, тем больше увеличивается коэффициент массоотдачи. [c.257]

Отметим, что величина R не пропорциональна разности А —А°, как это наблюдается при физической абсорбции, что характерно для абсорбции с химической реакцией при значениях А°, отличающихся от нуля. Следовательно, в общем случае (за исключением физической абсорбции) нельзя определять коэффициент массоотдачи как отношение R 1 А — А°). [c.110]

Это условие может выполняться при большом значении константы скорости химической реакции или тогда, когда концентрация реагента много меньше растворимости газа, либо при низком коэффициенте физической массоотдачи. [c.120]

Проведение опытов в этих условиях преследует обычно цель моделирования на лабораторных установках процесса абсорбции в промышленной аппаратуре, например в насадочных колоннах. Как показано в главе V, количественные оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции обычно мало отличаются друг от друга независимо от того, сделаны ли они на основе пленочной модели или моделей поверхностного обновления Хигби или Данквертса. В большинстве случаев для данного значения коэффициента массоотдачи при физической абсорбции, k , по всем моделям получаются близкие предсказания в отношении этого влияния. Поэтому можно ожидать, что если лабораторная модель промышленного абсорбционного аппарата, предназначенная для изучения влияния реакции на скорость абсорбции, сконструирована с соблюдением существенного условия одинаковости значений в натуре и в модели, то, в соответствии с изложенным в главе V, данная реакция будет приводить к увеличению скорости абсорбции в обоих аппаратах в одинаковой степени (при одном и том же значении А, или парциального давления растворяемого газа у поверхности жидкости). [c.175]

Значительная зависимость поведения дисперсной системы от физических свойств жидкости (а также и газа) выдвигает еще одну проблему. Если экспериментальные условия измерения скорости абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, и скорости физической массоотдачи (ее коэффициента к ) не полностью гидродинамически идентичны, то нельзя найти действительные значения коэффициента ускорения абсорбции химической реакцией. Во избежание этого затруднения целесообразно измерять к1 одновременно с измерением скорости абсорбции реагирующего газа. Такое измерение . можно производить, используя, например, десорбцию [c.224]

В системе жидкость — жидкость лимитирующее сопротивление реакционной фазы — явление чрезвычайно редкое. Реакция, как правило, протекает в сплошной фазе. Если коэффициенты молекулярной диффузии переходящего компонента в фазах не сильно отличаются по величине, то коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в 6—10 раз больше, чем коэффициент массоотдачи в дисперсной фазе [6]. Лимитирующее сопротивление сплошной фазы в этих условиях имеет место при величине коэффициента распределения <0,1. Если при этом учесть увеличение скорости массопередачи в сплошной фазе под воздействием химической реакции, то становится очевидным, что лимитирующее сопротивление реакционной фазы может иметь место лишь при очень малых значениях коэффициента распределения (г ) 10 ). Столь низкие значения коэффициентов распределения в системе жидкость — жидкость встречаются сравнительно редко. [c.227]

Исходя из теории пенетрации, удалось вывести также коэффициенты массоотдачи для процесса экстракции, связанного с некоторыми химическими реакциями [87]. [c.75]

Влияние химической реакции на процесс массообмена между твердыми частицами и жидкостью может быть учтено введением в критериальные уравнения массообмена сомножителя ф с показателем степени, равным единице. Этот параметр представляет собой (40] отношение коэффициентов массоотдачи при протекании химической реакции и без нее. [c.35]

При абсорбции часто происходит химическая реакция в жидкой фазе (например, абсорбция СО2 раствором КОН). В принципе, если коэффициенты массоотдачи кг и к известны, мы освобождаемся от обязательного изучения хода реакции. Однако анализ хода реакции создает надежную основу для расчета. Например, [c.581]

При расчете требуемой поверхности контакта фаз в условиях хемосорбции ускорение процесса можно учесть увеличением коэффициента массоотдачи р, если считать движу-П1,ую силу процесса такой же, как при физической абсорбции. Тогда коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при протекании химической реакции [c.441]

Ускорение абсорбции при протекании химической реакции в жидкой фазе может быть учтено увеличением коэффициента массоотдачи в жидкой фазе, если принимать движущую силу такой же, как при физической абсорбции увеличением движущей силы, если принимать коэффициент массоотдачи таким же, как при физической абсорбции. [c.130]

В предельном случае, когда химическая реакция идет достаточно медленно, можно считать, что концентрации реагирующих веществ и продуктов реакции во всей основной массе жидкости постоянны и рассматривать эти концентрации вследствие достаточно медленного их изменения, как псевдоравновесные (мета-стабильные) [1261. Метастабильной концентрации поглощаемого компонента соответствует метастабильное давление его в газовой фазе, подобно тому, как равновесной концентрации отвечает равновесное давление. При таком допущении процесс массоотдачи иногда можно описывать уравнениями, полученными для обратимой реакции в жидкой фазе, если вместо равновесной концентрации (или соответствующего равновесного давления) подставить метастабильную концентрацию (или метастабильное давление). [c.151]

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]

Необратимая химическая реакция. Определение движущей силы или числа единиц переноса осложняется тем, что при протекании в жидкой фазе химической реакции коэффициент массоотдачи рж уменьшается по мере убывания свободной концентрации активной части поглотителя, т. е. по мере увеличения [c.301]

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

Аналитическое определение состава основной массы жидкости (особенно Л ж) связано часто с большими трудностями. Поэтому для практических расчетов уравнение массоотдачи следует рассматривать совместно с другими уравнениями (уравнение скорости химической реакции в основной массе жидкости, уравнение закона действующих масс и др.). [c.67]

Температура влияет на коэффициент массоотдачи Рж и движущую силу процесса. С повышением температуры увеличивается коэффициент массоотдачи. В области мгновенной химической реакции это объясняется возрастанием р и уменьшением Ар [уравнение (II, 91)] в области реакции псевдопервого порядка увеличение рж можно объяснить заметным ростом значений г и /За (см. уравнение (II, 93)]. [c.70]

Массоотдача в системе жидкость —твердое тело, осложненная химической реакцией [c.318]

Подчеркнем, что введением эквивалентного коэффициента массоотдачи производится осознанная подмена задачи при сохранении формы уравнения конвективного массопереноса эквивалентный коэффициент массоотдачи учитывает не только скорость самой конвективной массоотдачи, но и скорость химической реакции. [c.946]

В случаях диффузионной и смешанной задач переноса, когда скорость химической реакции интенсифицирует как массоотдачу в жидкой фазе, так и в целом массопередачу из одной фазы в другую, вводят понятие о коэффициенте ускорения абсорбции ф = / x за счет химической реакции. Величина этого коэффициента зависит от скорости и порядка химической реакции, ее константы равновесия. [c.947]

Для ускорения процессов абсорбции в химической технологии часто используют абсорбенты в виде растворов различных веществ, вступающих в химическую реакцию с абсорбируемыми газообразными компонентами, В этих случаях кинетика абсорбции определяется не только интенсивностью Массообмена, ио также скоростью протекания химической реакции. Ускорение абсорбции в рассматриваемом случае можно выразить либо увеличением коэффициента массоотдачи в жидкой фазе при той же движущей силе что и при физической абсорбции, либо увеличением движущей силы (Аж+ ). если сохранить коэффициент массоотдачи для процесса физической абсорбции (р ) М = = Р (Д + б), где б — приращение движущей силы процесса, [c.483]

При рассмотрении процесса химической абсорбции в режиме мгновенной реакции не всегда можно пренебрегать сопротивлением массопереносу в газовой фазе, так как на кЬэффициент массоотдачи в жидкой фазе оказывает сильное влияние химическая реакция. [c.101]

Опоеделение параметров уравнений звеньев. Для определения значений коэффициентов и других параметров уравнений необходамо знать физико-химические свойства перерабатываемых ьешеств, константы скоростей химических реакций, коэффициенты теплопередачи, коэффициенты массоотдачи и т.д. [c.14]

Если величины, обратные константам скорости, принять в качестве сопротивлений превращению на соответствующих этапах, то уравнение (VIII-172) показывает, что сопротивление превращению равно сумме кинетического l/k и диффузионного II(Diz) сопротивлений. Когда значение константы скорости химической реакции k значительно превыщает значение коэффициента массоотдачи Diz k D z), зависимость (VIII-172) упрощается [c.248]

Таким образом, в этом случае сопротивление диффузии определяет скорость превращения, и процесс проходит в диффузионной области. Когда же коэффициент массоотдачи О/г велик по сравнению с константой скорости химической реакции к D z к), уравнение (VIII-172) приобретает вид [c.248]

Величина На—безразмерный критерий, называемый числом Хатта величина k.L=DJxi —коэффициент массоотдачи через жидкостную пленку без учета химической реакции величина = Hafe z.—соответствующий коэффициент с учетом протекания реакции. Таким образом, число Хатта является поправочным коэффициентом, позволяющим определить коэффициент массопередачи при абсорбции химически активным поглотителем, если известен коэффициент массопередачи при абсорбции химически инертным поглотителем. [c.191]

Прн работе с некоторыми системами значение коэффициента физической массоотдачи к в условиях абсорбции, сопровождаемой реакцией, может суи1ественно отличаться от соответствующего значения при отсутствии реакции. Это наблюдается, например, при абсорбции двуокиси углерода растворами аминов, как установлено в работе П. Л, Т. Бриана и др., результаты которой рассмотрены в разделе Х-1, а также в работе Ю. В. Аксельрода, Ю, В. Фурмера и др. . При таких обстоятельствах, как и в более общем случае рекомендуется одновременно определять скорость абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, и коэффициент кь-Последний может быть найден путем измерения скорости физической абсорбции или десорбции из раствора инертного компонента одновременно с абсорбцией газа, [c.214]

Использование метода одновременного определения скоростей абсорбции, сопровождаемой и не сопровождаемой химической реакцией, как уже говорилось в разделе IX-1-4, особенно необходимо в таком частном случае, когда коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе изменяется в значительной степени при протекании абсорбции с химической реакцией. Примером такого процесса, как установлено в работе П. Л. Т Бриана и др., рассмотренной в разделе Х-1, и Ю. В. Аксельрода, Ю. В. Фурмера и др. , является абсорбция двуокиси углерода растворами аминов. Доп. пер. [c.225]

В уравнениях (4-22) и (4-23) правая часть коррелирует сопротивление массоотдаче для каждой жидкости отдельно. Если одно из сопротивлений весьма мало (например, вследствие сильной турбулентности или химической реакции), тогда соответствующее выражение отпадает и получается простая зависимость, по которой легко [c.306]

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]

Основу математического описания массопередачи в процессах хеморектификации составляют уравнения, определяющие диффузионные потоки компонентов (7.219). Для расчета коэффициентов-массоотдачи в паровой фазе можно воспользоваться, как и ранее, решением уравнений Максвелла—Стефана, а коэффициенты массоотдачи в жидкой фазе г) с учетом химической реакции определяются следуюпщм образом. [c.349]

Диффузионная зона (со стороны газовой фазы). Скорость реакции настолько велика (мгновенная химическая реакция), что зона реакции совпадает с поверхностью контакта фаз. Поглощаемый компонент успевает лишь насытить пленку со стороны газовой фазы. В этих условиях мгновенная реакция лимитируется массоотдачей со стороны газа, даже если последний отличается большой растворимостью. Соответствующая диаграмма связи принимает вид [c.166]

Моделирование взаимосвязанных процессов тепло- массопереноса в химических реакторах осложняется тем, что физико-химические и кинетические характеристики сред, включая константу скорости химической реакции, зависят от температуры. Однако сопоставление характерных масштабов переноса тепла и вещества в нестационарных условиях, определяемых в рамках модели обновления поверхности, позволяет существенно упростить задачу [12,13]. Характерные значения коэффициентов температурощзоводности жидкостей щ)имерно на два порядка превосходят характерные значения коэффициентов молекулярной диффузии. Поэтому глубина проникновения тепла за промежуток времени, в течение которого элемент жидкости находится у границы ра.здела фаз, значительно превосходит глубину проникновения вещества. Это обстоятельство позволяе г при выводе выражений для источников субсташщй брать значения константы скорости реакции, коэффициента распределения и массоотдачи при температуре на границе раздела фаз. В свою очередь, эту температуру можно определить, записывая закон сохранения тепла в предположении о том, что источник, создающий дополнительный тепловой поток за счет теплового эффекта химической реакции, находится на границе. [c.81]

Обратимая химическая реакция. При обратимых химических реакциях расчет обычно выполняют по движущей силе (в жидкой фазе), выраженной через общую концентрацию компонента. При этом коэффициент массоотдачи в жидкой фазе ниже, чем при физической абсорбции, т. е. х<1 (стр. 139). Можно вести расчет и по движущей силе, выраженной через концентрации непревра-щенного компонента, пользуясь псевдокоэффициентом массоотдачи. Как указывалось (стр. 139), такой метод применили Уитней и Вивиан при изучении растворения хлора и двуокиси серы в воде. [c.304]

При протекании в жидкой фазе химической реакции абсорбируемый компонент полностью или частично связывается в химическое соединение. Градиент концентраций у поверхности раздела увеличивается. Скорость поглощения возрастает по сравнению со скоростью поглвщения при физической абсорбции. Обычно [13, 14, 17, 27—29] увеличение скорости поглощения в хемосорбционном процессе учитывают путем введения в уравнение массоотдачи в жидкой фазе коэффициента ускорения к, показывающего, во сколько раз при химической абсорбции возрастает коэффициент массоотдачи по сравнению с коэффициентом массоотдачи при физической абсорбции (при одинаковой движущей силе, равной движущей силе процесса хемосорбции) [c.62]

Следовательно, согласно теории Данкверста, называемой также теорией обновления поверхности, сущ,ествует подобная зависимость коэффициента массоотдачи от коэффициента диффузии. Данкверст применил свою теорию для расчета массообмена в процессе абсорбции, осложненной химической реакцией. [c.296]

Бласинский и Босс [5, 6] провели обширные исследования массоотдачи, осложненной химической реакцией, в системах жидкость — твердое тело. Исследования велись в десяти геометрически подобных аппаратах с открытыми турбинными мешалками. Диаметр сосудов О был равен 93—295 мм. Отражательные перегородки в сосудах не устанавливались. Каждая мешалка имела шесть прямых лопаток. Аппараты были стеклянными, цилиндрической формы, с плоским днищем. В качестве твердого реагента А использовались таблетки бензойной кислоты, а в качестве жидкого реагента В — водные растворы гидрата окиси натрия и гидрата окиси калия. [c.319]

Показатель степени при критерии Шмидта авторы приняли на основе работы Марангосиса и Джонсона [45]. Остальные показатели степени определялись авторами на основе собственных экспериментов. Параметр ф учитывает влияние химической реакции на массоотдачу и представляет собой отношение коэффициентов массоотдачи с участием химической реакции и без ее участия. [c.320]

Дисперсная фаза. Как уже отмечалось, аппараты с мешалками, предназначенные для перемешивания жидкости с газом, применяются в случае абсорбирования труднорастворимых газов, поэтому обычно можно пренебречь сопротивлением массоотдаче в газовой фазе. В промышленной практике значения критерия Шервуда изменяются в приблизительных пределах 10—25. При осложнении процесса химической реакцией величина критерия ГПервуда может быть выше этих значений даже в 25 раз [76]. Использовав типовые значения Ох = 0,2 см /с, йг = 0,5 см и 8с = 10, получаем [c.332]

Согласно схеме (рий. 10-1, а), протекает многокомпонентная диффузия через границу раздела фаз, причем потоки компонентов в стационарных условиях связаны стехиометрическими коэффициентами реакции. Растворение экстрагента в водной фазе можно рассматривать как массопередачу, сопровождаемую химической реакцией с извлекаемым компонентом. Еслп реакция взаимодействия с экстрагентом протекает быстро, то экстрагируемое вещество образуется в глубине диффузионного слоя водной фазы, что повышает коэффициент массоотдачи его к границе раздела фаз. Тогда при переходе от кинетического режима в диффузионному нельзя использовать одинаковые значения коэффициентов массопередачи. В кинетическом режиме химическая реакция и массопередача могут рас-слштриваться как последовательно протекающие процессы. При этом можно считать, что реакция протекает как бы в проточном реакторе идеального перемешивания, в который за счет диффузии вводится экстрагент и из которого выводится конечный продукт реакции. Этот реактор идеален также потому, что из него не удаляются промежуточные продукты (если такие существуют). Они образуются и исчезают только за счет реакций. [c.383]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология