Коэффициенты массоотдачи определение по коэффициентам массопередачи

Рис. 1-4. Схема к определению коэффициента массопередачи через коэффициенты массоотдачи

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МАССОПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ КОЭФФИЦИЕНТЫ МАССООТДАЧИ [c.31]

Иногда существенно сопротивление только одной из пленок. Тогда в уравнении (VI, I) давление или концентрация будут известны (они в этом случае принимают значение, равное значению в объеме фазы), и массопередачу можно рассчитать на основании индивидуальных, или частных, коэффициентов пленки, т. е. коэффициентов массоотдачи. Если сопротивления двух пленок сопоставимы, коэффициенты массоотдачи можно объединить в один суммарный коэффициент. Так, например, в случае газовой и жидкостной пленок системы, в которой растворимость подчиняется закону Генри (р=НС), суммарный коэффициент, или коэффициент массопередачи, может быть определен из выражения [c.180]

Определение коэффициентов массопередачи в процессе растворения твердых веществ при перемешивании сложно, потому что одновременно изменяется величина поверхности твердой фазы и концентрация раствора, а следовательно, и скорость массопередачи. Коэффициент массоотдачи можно вычислить с помощью следующих уравнений [c.334]

При расчете реальных ступеней разделения ректификационных и абсорбционных колонн для описания процесса массопередачи используют уравнения связи эффективности тарелки с параметрами модели парожидкостных потоков [уравнение (3.45)]. Величина локальной эффективности, входящая в эти уравнения, служит для характеристики кинетики массопередачи и может быть определена разными способами. В большинстве случаев коэффициент массопередачи может быть определен через коэффициенты массоотдачи в паровой и жидкой фазах с последующим определением локальной эффективности и получением критериальных уравнений. В ряде работ Ю. Комиссарова с сотр. [c.150]

Для трехкомпонентных систем, которые составлялись из шести разных органических растворителей, шести растворяемых веществ и воды, Льюис определил коэффициенты массопередачи, пользуясь описанной аппаратурой и измерительной техникой. Эти коэ и-циенты сравнивались с коэффициентами массопередачи, вычисленными по уравнениям (1-65) и (1-66), в которые были подставлены коэффициенты массоотдачи, найденные по уравнению (1-86). Определенные экспериментально и вычисленные коэффициенты совпадали с погрешностью до 20% для систем, приведенных в табл. 1-12. [c.81]

При использовании в расчетах объемных коэффициентов массоотдачи или массопередачи нет необходимости знать значения удельной поверхности а, трудно поддающейся определению, и расчет значительно облегчается. Вместе с тем в данном случае осложняется анализ процесса и результатов его изучения. Это объясняется тем, что различные факторы нередко по-разному влияют на значение каждого из сомножителей К (или Р) и а, произведением которых является объемный коэффициент массопередачи (или массоотдачи). [c.410]

Так как надежных уравнений для однозначного определения коэффициента массопередачи нет, выполним второй вариант расчета, используя эмпирические уравнения для объемных коэффициентов массоотдачи [53] (абсорбция 80г водой в колонне, заполненной кольцами). [c.353]

Определение коэффициента массопередачи по коэффициентам массоотдачи [c.35]

Решение. Для определения коэффициента массопередачи Кг, выраженного в /сг JM-2 Ч- (кг/м )-, надо, чтобы угловой коэффициент линии равновесия был безразмерным, так как оба коэффициента массоотдачи имеют одинаковую размерность. Для выражения коэффициента Кг в кг атм- коэффициент [c.299]

При выводе описанных уравнений исходили из коэффициентов массоотдачи отнесенных к единице площади тарелки. Исследования по определению поверхности контакта фаз в барботажных аппаратах (стр. 559 сл.) дают возможность найти истинные значения коэффициентов массоотдачи р. Можно ожидать, что по мере развития методов определения поверхности контакта и установления ее зависимости от различных факторов анализ массопередачи в барботажных абсорберах будут проводить именно этим способом. [c.568]

Для вычисления эффективности каждой реальной тарелки достаточно на работающей в непрерывном режиме экспериментальной установке измерить действительные (реальные, рабочие) концентрации компонента в газовой и жидкой фазах на входе и выходе из тарелки. Затем полученные разности концентраций целевого компонента (Y - Ya) сравнить с теми предельными разностями концентраций, которые должны были бы быть при достижении равновесия на каждой из тарелок (Yj - Y (Xi)), что, согласно определяющему соотношению (5.57), и дает значение ti для каждой из тарелок. Это несравненно проще, чем пытаться измерять суммарную поверхность всех газовых пузырьков F,, для чего существуют лишь сложные косвенные методы, поскольку простым фотографированием или киносъемкой в видимом спектре излучения получить неискаженное изображение пузырьков или струек газа внутри слоя жидкости оказывается весьма сложно. Еще сложнее определение коэффициента массопередачи Ку по данным измерений, поскольку для тарельчатых MOA при этом необходимо знать величину F поверхности массопередачи и вычислить значения коэффициентов массоотдачи ру и рх в обеих фазах, а для этого нужно уметь измерять концентрацию целевого компонента на границе раздела фаз. [c.383]

Эти зависимости были положены в основу определения ко-э4)фициентов массоотдачи и р у. Накоплен большой экспериментальный материал о работе различных контактных устройств - пленочных, насадочных и барботажных тарельчатых колонн с использованием смесей различного класса. Как правило, данные получены в области средних концентраций в режиме полного орошения. При этом было отмечено, что зависимость коэффициента массопередачи монотонно возрастает. [c.137]

Оценка скорости массопередачи кислорода на основе коэффициента массоотдачи в жидкой фазе Рж применяется редко в связи с трудностью экспериментального определения данной величины при использовании основных моделей массообмена (табл. 2.11). В практических расчетах скорости массопередачи кислорода из газовой фазы в жидкую используют в основном величину объемного коэффициента массопередачи Кьо) или поверхностного коэффициента [Кь ). В табл. 2.12 приведен ряд зависимостей для расчета коэффициента массопередачи в различных аппаратах [15, 18, 38]. [c.88]

Таким образом, задача нахождения коэффициента массопередачи сводится к определению двух коэффициентов массоотдачи и 2, величину которых, как и в теплопередаче, нужно искать но критериальным зависимостям. [c.32]

При абсорбции хорошо растворимых газов, в частностя при поглощении хлористого водорода водой, основное сопротивление массопередаче сосредоточено не в жидкой, а в газовой фазе. Поэтому величина коэффициента массопередачи близка к значению коэффициента массоотдачи в газовой фазе и мало зависит от величины коэффициента массоотдачи в жидкой фазе, определению которого посвящен данный пример. (Прим. ред.) [c.290]

Полученное на основе обобщенного уравнения массопередачи уравнение (2) может быть использовано на стадии исследования процесса сушки для определения его основных параметров, включая. коэффициент массоотдачи для второго периода сушки, что исключает необходимость деления процесса сушки на 1-й и 2-й периоды и определения критической влажности материала. [c.64]

Определение поверхности и высоты насадки. Поверхность и высота слоя насадки были определены в примере X. 5 на основании коэффициентов массоотдачи. Теперь проведем расчет, используя коэффициент массопередачи, отнесенный к газовой фазе. [c.343]

Барботажные абсорберы. Теоретическое определение массообменной способности барботажных абсорберов на основе теории массопередачи вызывает пока непреодолимые затруднения из-за отсутствия надежного метода расчета величины и формы межфазной поверхности, образующейся в барботажной слое. Эти параметры зависят от множества факторов, среди которых главную роль играют физические свойства жидкости н газа, гидродинамическая обстановка, устройство и конструктивные размеры барботажной тарелки. В связи с этим предложенные эмпирические формулы для расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах на барботажных тарелках имеют, в лучшем случае, лишь частное значение и не могут быть использованы для расчета промышленных абсорберов. [c.498]

Изучается массообмен в наиболее распространенных тарельчатых аппаратах. В литературе [3] рекомендуются формулы для определения коэффициентов массоотдачи и массопередачи для этих аппаратов, нуждающиеся в уточнении. Поэтому исследование массообменных процессов (абсорбции и ректификации) и расчет массообменных аппаратов до настоящего времени проводят с точки зрения статики процесса кинетические особенности процесса учитываются введением эмпирического коэффициента эффективности (коэффициента обогащения или коэффициента полезного действия) тарелки. [c.45]

После определения коэффициентов массоотдачи для той и другой фазы находят общий коэффициент массопередачи К по одному из уравнений [c.77]

Поскольку для некоторых массообменных аппаратов определение поверхности контакта связано с большими трудностями, рекомендуется пользоваться объемными коэффициентами массопередачи или массоотдачи К а, .а, имеющими размерность ч . [c.54]

Для упрощения дальнейших рассуждений в этом разделе, а особенно для вычисления коэффициентов массопередачи, примем общие символы, выражающие концентрацию компонента А в двухфазной системе для определения концентрации компонента А в фазе 1 — символ ZA , в фазе 2 — символ 8а, не уточняя единицу измерения этих концентраций и не сообщая также, о какой фазе идет речь. При таких обозначениях уравнения массоотдачи для отдельных фаз двухфазной системы имеют вид [c.299]

Объемные коэффициенты массопередачи. В уравнениях (15.36) и (15.37) коэффициенты массопередачи и входящие в них коэффициенты массоотдачи [см. уравнения (15.35) и (15.38)] отнесены к поверхности контакта фаз. Вместе с тем определение этой поверхности в промышленных массообменных аппаратах (в отличие от поверхностных теплообменников) часто затруднительно (при массовом барботаже, в разбрызгивающих аппаратах и т.п.). Поэтому при расчете массообменных аппаратов обычно прибегают к различным приемам, позволяющим рассчитывать аппарат, минуя необходимость определения поверхности контакта фаз. В этом случае основной технической характеристикой аппарата может быть принят его объем V, или высота Я, или число ступеней фазового контакта. [c.29]

В уравнение (16.27) входит коэффициент массопередачи (или К , для определения которого нужно знать значения коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой Р фазах. Коэффициент массоотдачи в газовой фазе [по аналогии с полученными ранее уравнениями (11.44) — (11.45) для расчета коэффициентов теплоотдачи] можно определить по следующему уравнению [c.87]

Определение значений и Му затруднительно, так как изменение концентраций на межфазной поверхности (хо, уо), связанных с коэффициентами массоотдачи р . и р по соотношению (а), заранее неизвестно или приводит к очень сложным выражениям. Для упрощения расчетов оперируют коэффициентами массопередачи Ку и Кх, отнесенными к суммарным перепадам концентраций [c.541]

Введение формулы для определения коэффициента массопередачи приближает модель к описанию реального процесса и позволяет получить более достоверные динамические характеристики объекта ректификации [26]. Однвхо, при этом добавляется трудность определения частных коэффициентов массоотдачи по жидкой и паровой фазам дпя различных конструкций тарелок, связанные в трудоемкими вкслеримантаыи. При реализации таких моделей, как правило, многокомпонентную смесь приходится заменять псевдобинарной, а даижущне силы процесса выражают через бина( -ныв коэффициенты массопередачи дач всех пар компонентов разделяемой смеси на основания работ. [c.85]

При использовании уравнений аддитивности часто возникает вопрос о правомерности их применения для вычисления коэффициентов массопередачи при сложном диффузионном процессе, протекающем в обеих фазах, с учетом коэффициентов массоотдачи, определенных (экспериментально или расчетным путем) при [c.289]

По мнению М. В. Островского [114], на поверхности раздела фаз существуют участки с равновесным и неравновесным поверхностным натяжением , а разность между последними является движущей силой, поддерживающей существование конвективных ячеек. Положение о существовании участков поверхности, где отсутствует равновесие между фазами, весьма спорно. Возможно, для некоторых физико-химических систем поверхностное сопротивление играет определенную роль. Анализ предложенного им метода определения поверхностной концентрации показал, что исходные положения метода не правильны, в результате чего получен противоречащий опытным данным результат соотношение коэффициентов массоотдачи для каждой из фаз определяется только соотношением объемов фаз и никоим образом не зависит от гидродинамических условий. Причина ошибки заключается в следующем. При рассмотрении нестационарного процесса массопередачи не учитывается, что скорость изменения концентрации в пограничном слое намного больше скорости изменения концентрации в объеме. [c.96]

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]

Принимая, что скорость массопередачи кристаллизации в псевдоожиженном слое контролируется внещней массоотдачей Кс = с получили [2] следующее уравнение для определения объемного коэффициента массопередачи [c.314]

Надежные данные по определению коэффициентов массоотдачи могут быть получены и с помощью метода, основанного на анализе зависимости коэффициента массопередачи от гидродинамических [c.94]

Тур и Марчелло [231] рассматривали пленочную и пенетращюнную теории как крайние случаи процесса переноса, для которых в формулах коэффициента массоотдачи показатель степени при коэффициенте диффузии принимает предельные значения, равные 1 и 0,5, соответственно. Они считали, что в реальных условиях значения показателя степени могут колебаться между этими величинами. Предложенная ими пленочно-пенетрационная модель также основана на идее обновления поверхности турбулентными вихрями, но с более гибким учетом периода обновления. При малых временах пребывания вихря на поверхности процесс массопередачи нестационарен (пенетрационная теория), тогда как при больших временах успевает установиться постоянный градиент концентраций и наблюдается стационарный режим (пленочная теория). Для произвольных значений времен обновления модель учитьгеает оба механизма массопередачи — стационарный и нестационарный. Математическая формулировка пленочно-пенетрационной модели сводится к решению уравнения (4.12) при условии, что постоянное значение концентрации задается не на бесконечность, как в модели Хигби, а на конечном расстоянии от поверхности тела. Величина этого расстояния, как правило, неизвестна, и не указаны какие-либо надежные модели ее определения. [c.175]

Коэффициенты массоотдач , рассчитанные по средним значениям скоростей л физических свойств паровой и жидкой фаз, постсянны для верхней и нижней частей колонны. В то же время коэффициент массопередачи — величина переменная, зависящая от кривизны линии равновесия, т. е. от коэффициента распределения. Поэтому для определения данных, по которым строится кинетическая линия, необходимо вычислить несколько значений коэффициентов массопередачи в интервале изменения состава жидкости от д v7 ДС Хр. Ниже дан пример расчета для определения координат одной точки кинетической линии. [c.133]

Для определения коэффициентов массоотдачи применяются ди-фузионные ячейки [112, 113] с неподвижными жидкостями. Лучшее приближение к рабочим условиям в экстракционных аппаратах даютячейки с перемешиванием жидкости, так как в них можно определить влияние турбулентности на массопередачу [22, 48, 54]. В таких ячейках Дэви [22] исследовал скорость диффузии различных солей (хлорида калия, бромида калия, иодида калия, натрия, лития [c.79]

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]

Определение числа тарелок. Для определения чцсла тарелок необходимо сначала найти коэффициент массопередачи и число единиц переноса на тарелку. Так как методы расчета поверхности контакта фаз еще недостаточно разработаны, обычно предпочитают пользоваться значениями Ку , отнесенными к единице площади тарелки (см. стр. 564). Эти значения определяют на основе опытов с соответствующей системой газ—жидкость или рассчитывают по коэффициентам массоотдачи . Последние могут быть вычислены из уравнений (VH-130) и (VII-131). Ввиду недостаточной точности существующих расчетных формул значения Kys следует принимать с некоторым запасом. [c.598]

Более общие зависимости для массопередачи в абсорберах с механическим перемешиванием могут быть получены на основе измерений поверхности контакта и определения коэффициентов массоотдачи, отнесенных к единице поверхности. Колдербанк [148] изучал абсорбцию и десорбцию различных газов (62, СО2, С2Н4 и др.) в разных жидкостях (вода, растворы глицерина и гликоля). Опыты показали, что коэффициент массоотдачи р при диаметре пузырьков от 2 до 5 мм не зависит от интенсивности перемешивания и размеров пузырька, причем [c.607]

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]

Как и при переносе теплоты, важнейщая проблема массопередачи состоит в определении кх и/или ку по частным коэффициентам массоотдачи х и >у [c.781]

Массопередача из нецпркулирующих капель и к ним. Одна пз главных трудностей в данной проблеме состоит в определении, какая доля перенесенного вещества приходится на кормовую часть капли. Из-за этого массопередача часто описывается в целом для всей капли частным коэффициентом массоотдачи К . Этот коэффициент затем коррелируется в виде числа Шервуда при различных условиях. Линтон и Сатерленд [85] предложили уравнение [c.343]

В большинстве случаев теоретическое определение коэффициентов массоотдачи проводят, рассматривая процесс массопереноса для каждой фазы в отдельности вне частицы (внешняя задача) или внутри частицы (внутренняя задача). Фактически это означает, что при решении задачи не учитывается влияние массопереноса в одной фазе на скорость массопереноса в др)той. Очень часто такая постановка вполне допустима. Во многих практических задачах перенос массы в одной из фаз либо вовсе отсутствует (растворение твердой частицы или пузырька однокомпонентного газа (пара) в жидкости, испарение капли однокомпонентной жидкости в газовом потоке и т. п.), либо скорость его значительно выше, чем во второй фазе. В последнем случае говорят, что процесс массопередачи лимитируется сопротивлением второй фазы. Так, при абсорбции хорошо растворимых газов и паров (NH3, НС1, HF, SO2, SO3, этанол, ацетон и др.) из газовой смеси водой в барботажных аппаратах скорость массопередачи лимитируется скоростью диффузии этих газов в пузырьках. Наоборот, процесс массопередачи при водной абсорбции плохо растворимых газов (О2, СО2, NO, N2O) лимитируется сопротивлением водной фазы. В обоих указанных случаях концентрацию переносимого компонента на межфазной поверхности со стороны г-й фазы можно считать известной и равной концентрации, находящейся в равновесии с постоянной концентрацией компонента во второй фазе. Таким образом, для решения уравнения (5.3.1.1) можно использовать граничное условие 1-го рода (см. подраздел 5.2.2). Это существенно упрощает решение задачи. В экспериментах определяют обычно не коэффициенты массоотдачи , (см. уравнение (5.2.4.1)), а коэффициенты массопередачи К(, определяемые уравнениями (S.2.6.2.). Однако проводить эксперимент стараются таким образом, чтобы массоперенос во второй фазе либо отсутствовал, либо протекал значительно быстрее, чем в первой фазе. Тогда коэффициент массоотдачи в первой фазе будет равен экспериментально определенному коэффициенту массопере- [c.274]

Массоперенос в пузыре. Вследствие того, что коэффициенты диффузии в газе на 4 порядка выше, чем в жидкости, процесс массопереноса в пузыре протекает значительно быстрее, чем в каплях. Степень извлечения различных газов и паров из пузыря диаметром 4 мм, равная 99 %, может достетаться уже на высоте слоя жидкости от 2 до 10-12 см. Такая высокая скорость массопереноса в пузырях приводит к значительным трудностям при экспериментальном исследовании этого процесса. Трудности эти связаны с очень большим вкладом так называемых концевых эффектов в общее количество вещества, поступающего в пузырек в процессе его существования. Разделить стадии, из которых складывается общий процесс массопереноса в пузырьке (массоперенос во время образования, собственно движения и коалесценции на поверхности жидкости) практически невозможно. При этом степень поглощения в процессе образования пузыря и выхода его на поверхность жидкости может составлять до 50 % и выше. Кроме того, в связи с очень большой скоростью массопереноса в процессе движения становится заметным влияние так называемого поверхностного сопротивления. По-видимому, этим объясняется тот факт, что в настоящее время механизм массопередачи в пузырьке до конца не выяснен, а имеющиеся экспериментальные результаты по определению коэффициентов массоотдачи достаточно противоречивы. Многочисленные результаты по определению коэффициентов массоотдачи при лимитирующем сопротивлении газовой фазы на барботажных тарелках различных конструкций практически не дают никакой информации о механизме массопередачи в движущихся пузырях. Это связано с тем, что в такого рода экспериментах определяется суммарный коэффициент массоотдачи на тарелке, включающий все три стадии процесса. [c.285]

Определение поверхности контакта фаз часто представляет большие трудности, особенно для систем с подвижной границей раздела. Поэтому для расчетов используют так называемые объемные коэффициенты массоотдачи акх и аку и массопередачи аКох и аКоу, отнесенные к единице объема аппарата. Здесь а — поверхность контакта фаз в единице объема аппарата, м /м . [c.443]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология