Противоток и Прямоток фаза и Массопередача

Применение ступенчатого противотока в абсорбере Вентури (при сохранении прямотока газа и жидкости в одной ступени) возможно при эжекции жидкости (рис. 11.14, б). Здесь газ, проходя в каждой секции по узкой щели мел поверхностью жидкости и нижним обрезом конфузора 1, увлекает за собой жидкостную пленку. Последняя, как и в предьщущем случае, в горловине 2 дробится газовым потоком на мелкие капли, создавая развитую поверхность массопередачи. Организация противотока жидкой и газовой фаз между секциями (ступенями) дает возможность увеличить массообменную способность в сравнении с прямотоком за счет повышения движущей силы процесса. [c.921]

Важным принципом интенсификации является принцип противотока. Известно, что величина диффузионного потока тем выше, чем выше градиент концентрации. Градиенты концентрации возникают в той и в другой фазе в первый момент контакта за счет разницы концентраций на поверхности раздела (на которой уже установилось равновесие) и в основной массе жидкости. Разность этих концентраций носит название движущей силы процесса массопередачи. Пропшоточное поршневое движение фаз в аппарате при одинаковых значениях степени извлечения и отношения расходов фаз обеспечивает наибольшую величину средней по высоте аппарата движущей силы. Кроме того, только организация движения фаз в аппарате (или каскаде аппаратов) по принципу противотока позволяет с использованием минимально необходимого количества чистого экстрагента практически полностью извлечь растворенный компонент из исходного раствора, даже если для этого потребуется очень большое число теоретических ступеней контакта. Любые другие способы организации движения фаз (перекрестный ток, прямоток, полное перемешивание одной из фаз и обеих фаз и др.) теоретически позволяют сделать это только при бесконечном отношении расхода экстрагента к расходу исходного раствора. [c.36]

Для произвольной т-й ячейки ячеечной модели при противотоке и прямотоке фаз уравнения, описывающие процесс массопередачи, имеют вид [c.581]

Для гетерогенных процессов массопередачи изменение концентрации компонентов различно в прямоточных, противоточных и перекрестных процессах соответственно различны и формулы для вычисления средней движущей силы. Рассмотрим эти типы процессов. Применительно к газожидкостной гетерогенной системе направление движения реагирующих фаз в аппарате показано на рис. 10. Прямоток характеризуется движением реагирующих фаз в одном направлении, противоток — навстречу, а перекрестный ток — под углом друг к другу. [c.61]

Движущей силой процесса массообмена является разность концентраций вещества, переходящего в данной фазе и в состоянии равновесия с другой (контактирующей) фазой. Величина А зависит от физико-химических свойств веществ, участвующих в массообмене, и от схемы их относительного движения (прямоток, противоток, перекрестный ток и т, д.). Коэффициент массопередачи определяется еще, кроме того, гидродинамической обстановкой в массообменном аппарате и связан, следовательно, с конструкцией последнего и его рабочим режимом. [c.422]

Движущей силой процессов массообмена является положительная разность между рабочей и равновесной концентрациями (или наоборот) переходящего вещества в любой фазе у — Ур (или Ур — у) либо х — Хр (или Хр — х). В промышленных аппаратах эти процессы протекают чаще всего при противотоке, реже — при прямотоке контактирующих фаз. В обоих случаях указанные разности редко постоянны, а обычно непрерывно изменяются вдоль межфазной поверхности, поскольку непрерывно и по-разному изменяются сами концентрации у и х. Для анализа и расчета процессов массообмена на основе общего уравнения массопередачи (1Х.1) необходимо знать среднюю движущую силу (или среднюю разность концентраций) или А,,. Для нахождения этой величины рассмотрим массообменный аппарат со встречным движением двух фаз (газ—жидкость или жидкость—жидкость), массовые расходы которых составляют [c.448]

Конструкции реакторов для гетерогенных процессов, как правило, сложнее, чем для гомогенных ХТП. Это связано с необходимостью обеспечения интенсивной массопередачи и создания возможно большей поверхности контакта реагирующих фаз. В отличие от гомогенных процессов в гетерогенных системах каждая фаза может двигаться через реактор в своем режиме. Например, одна фаза может проходить через реакционную зону в виде потока смешения, а другая — в режиме вытеснения. Кроме того, сами потоки могут быть различно ориентированы относительно друг друга прямоток, противоток или перекрестный ток. От конструкции реактора зависит возможность проведения ХТП в наиболее выгодной области — диффузионной или кинетической. [c.124]

Значительная часть массообменной аппаратуры работает при непрерывном потоке обеих фаз, хотя часто используются и периодические режимы, особенно при проведении химических реакций, например гидрирования в автоклаве. Противоток предпочтителен при протекании массопередачи в периодическом режиме или в условиях прямотока, когда равновесие устанавливается слишком медленно. Флегма предусматривается в большинстве конструкций дистилляционного оборудования, включая абсорберы-рибойлеры , и иногда применяется при жидкостной экстракции, а также в адсорберах с движущимся слоем сорбента. [c.610]

Почти вся информация о массопередаче в насадках относится к течению двух жидкостей в режиме противотока. В особых случаях, когда направление потоков не отражается на средней движущей силе, следует отдать предпочтение прямотоку (как, скажем, при абсорбции кислых газов сильно щелочным раствором). При этом перепад давления меньше, улучшается распределение жидкости и увеличивается площадь контакта между фазами при нисходящем течении газа и жидкости. Рейсс [85] опубликовал превосходный обзор по процессам с газо-жидкостными системами при их прямоточном течении. [c.622]

В работах М. Е. Позина [137] метод непосредственного интегрирования применен также для случая относительного движения (противоток или прямоток) обеих фаз (в этом случае равновесная концентрация Ср изменяется вдоль поверхности соприкосновения) и определены частные коэффициенты массопередачи как для жидкостной, так и для газовой пленки при различных законах распределения скоростей. Выведенные уравнения близки к получаемым на основании теории подобия установлено, что при прямотоке значения Лй (а следовательно, и частного коэффициента массопередачи) для газовой пленки выше, чем в случае противотока, причем разница между ними увеличивается с уменьшением скорости газа и увеличением скорости жидкости. Для жидкостной пленки при больших з критерий Ми мало зависит от направления взаимного движения газа и жидкости. При противотоке обнаружена также зависимость Ыи от отношения между начальным и конечным парциальным давлением газа (с увеличением этого отношения Ми уменьшается). Уравнения для ламинарного и турбулентного движения показали отсутствие резкого перелома значе- [c.58]

Если массообменивающиеся фазы перемещаются относительно друг друга (прямотоком или противотоком), то вдоль аппарата движущая сила процесса, т. е. разность соответствующих концентраций АУ или А , будет переменной величиной. В этом случае в уравнения (10.11)— (10.14) массопередачи следует подставлять средние значения АУср. или АХср., которые получаются либо как средние логарифмические (при малой кривизне равновесной линии), либо как средние интегральные значения. [c.298]

Внимание, привлеченное результатами теоретического анализа преимущества прямотока перед противотоком жидкости на смежных тарелках, проведенное Киршбаумом и Льюисом в 1935 г., не получило широкого использования в промышленности из-за необоснованной идеализации ими структуры потока жидкой и паровой фаз моделью идеального вытеснения. Нами была составлена структура комбинированной математической модели потока жидкости для трех смежных тарелок и получена оригинальная усредненная структура М-й тарелки при прямотоке и противотоке жидкости [1], [2]. Аналитическое решение систем уравнений массопередачи для двух вариантов движения жидкости, при условии полного перемешивания пара, позволило получить зависимости КПД аппарата для них. Из проведенного анализа параметрической чувствительности эффективности прямотока и противотока следует, что усилия ученых и конструкторов, работающих в области интенсификации массообменных тарельчатых агшаратов не дадут желаемого результата при противоточном движении жидкости на тарелках. Поэтому при конструировании барботажных аппаратов с переливом необходимо сочетание идеальной структуры пенного слоя на тарелках (идеальное вытеснение) о однонаправленным движением жидкости на них. Проектный расчет числа тарелок по разделению смеси аце-гон-вода этанол-вода на Уфимском заводе синтетического спирта показал, что при однонаправленном движении жидкости число тарелок снижается на 30,,.50%. [c.171]

Рассмотрим сначала расчет эффективности массопередачи при однонаправленном движении фаз с учетом продольного перемешивания потоков на основе диффузионной модели. В следующем разделе эффективность массопередачи в противотоке и прямотоке рассматривается на основе простейшей однопараметрической секционной модели, позволяющей обобщить расчетные выражения на случай разделения бинарных и многокомпонентных смесей. [c.194]