Массопередача состав фаз

Последний член уравнения (У,8а) учитывает скорость образования продукта в результате гомогенной химической реакции в фазе/. Благодаря массопередаче состав реакционной фазы изменяется меньше, чем рассматриваемый объем поэтому следует применять среднюю величину скорости. [c.156]

Следует иметь в виду, что на практике полного равновесия никогда достичь не удается, поскольку для этого необходимо бесконечное время контакта. В зависимости от соотношения между скоростями массопередачи состав будет перемещаться вдоль линии ас и, не дойдя до равновесной кривой, остановится в некоторой точке Ь, которой соответствуют составы и 1. Эффективность ступени Е можно определить как отношение фактически реализованного изменения состава к изменению, которое произошло бы при достижении равновесия. В рассматриваемом здесь случае как для газовой, так и для жидкой фазы справедливы уравнения [c.433]

Массопередача в случае появления свободной турбулентности в двухфазной системе зависит главным образом от коэффициента динамических изменений /, определяемого функцией о] тогда влияние других безразмерных групп и параметров, входящих в состав-уравнения (1-96), становится исчезающим. Уравнение (1-96) после раскрытия критерия Шервуда приводится к виду [c.79]

Когда скорость реакции очень мала по сравнению со скоростью массопередачи J, состав фазы / равномерен и находится в равновесии с другой фазой. Если известно уравнение, описывающее кинетику реакции, то легко вычислить (см. стр. 160). В случае относительно быстрой реакции на распределение концентрации сильно влияет соотношение между скоростями массопередачи и гомогенной химической реакции может быть найдено только на основании экспериментального исследования связи указанных факторов со степенью дисперсности (см. стр. 160). [c.157]

Однако уменьшать флегмовое число можно лишь до известного предела. Дело в том, что рабочая линия выражает неравновесный состав пара у, т. е. фактическое содержание в нем НК. Составы пара у, равновесные с жидкостью в каждом сечении колонны, выражаются линией равновесия. Отрезки ординат между линией равновесия и рабочей линией, равные разности (у —у), выражают движущую силу процесса массопередачи, а именно, процесса испарения НК из жидкости. [c.675]

Параметры рпс, конечно, не соответствуют равновесию и заранее известны (состав газа и состав жидкости). Их отдаленность от состояния равновесия обусловливает скорость массопередачи. Из уравнения скорости массопередачи (УП-55) можно получить [c.554]

Чем выше коэффициент массопередачи (рис.4.1,6), тем меньше время пребывания жидкости. С другой стороны, для достижения равновесия (Е 1) необходимо увеличить время пребывания (рис.4.1,а). Состав жидкости, покидающей ступень разделения, от времени пребывания [c.38]

Эффективность тарелки зависит от структуры потоков и коэффициента массопередачи. Будем полагать, что паровой поток в межтарельчатом пространстве перемешивается и имеет усредненный состав yji [c.43]

В проточных системах требующееся для разделения количество адсорбента зависит не только от таких факторов, как количество и состав газового сырья, заданная степень извлечения, адсорбционная мощность и селективность действия поглотителя, определяющиеся природой и способом приготовления адсорбента, температура и давление адсорбции, но и от скорости массопередачи к поверхности и внутрь частиц адсорбента путем молекулярной диффузии, конвективного и турбулентного переноса и степени использования внешней и внутренней поверхностей поглотителя. [c.178]

Основу математического описания ректификационной колонны составляет математическое описание процесса массопередачи на отдельной тарелке. При сделанных предположениях относительно характера движения жидкости и пара на тарелке ее математическое описание представляется системой уравнений, одно из которых служит характеристикой гидродинамической модели идеального смешения для жидкости (11,14), а другое — описанием гидродинамической модели идеального вытеснения для пара (II, 15). Интенсивность источника массы для уравнения, отражающего изменение состава пара по высоте массообмен-ного пространства тарелки, в данном случае можно выразить соотношением (11,26). Поскольку рассматривается разделение бинарной смеси, ее состав полностью характеризуется концентрацией только одного компонента, например легкого. [c.71]

Обозначим (рис. 11.28) точками Y и X сопряженные составы газовой и жидкой фаз они находятся на линиях D и FE соответственно. Концентрации ПК в них — у = у и л s х. Составу X жидкой фазы отвечает (по ноде — штриховая линия) равновесный состав газовой фазы YP, причем концентрацию ПК в ней обозначим у. Разность (у — >/Р) является движущей силой процесса массопередачи ПК из газовой в жидкую фазы. При смещении полюса S влево точка Y перемещается вверх по линии D , и движущая сила процесса (у — Vp) увеличивается. Об ограничении роста движущей силы поговорим чуть позже. [c.954]

Применяются два варианта расчета процесса ректификации 1) заданы расход и состав сырья, качество (составы) продуктов — требуется определить основные параметры процесса (]У и К) 2) заданы расход и состав сырья, N и К — требуется определить составы получаемых продуктов. Расчет сводится к составлению и решению систем уравнений равновесия, материальных и тепловых балансов, кинетики массопередачи, гидравлики. Для расчета ректификации многокомпонентных смесей используют метод последовательных приближений. [c.154]

Параметры элементарных процессов — это гидродинамические и физико-химические параметры, используемые для описания механизма элементарных процессов, например химических реакций, тепло- и массопередачи, движения потоков фаз. Гидродинамические параметры представляют собой характеристики движения потоков веществ в модели, обусловленные видом описания движения потока. Этой группе параметров присущи некоторые черты, свойственные группе структурных параметров. Однако гидродинамические параметры в отличие от структурных, определяемых конструктивным оформлением объекта моделирования и не имеющих численного выражения, зависят Рис. и. Состав математического т принятого описания движе-описания. ния потоков и от физических [c.54]

Исходной информацией для расчета являются количество питания его состав Хр и содержание целевого компонента в одном из продуктов I I) Далее задают начальное приближение содержания второго компонента в одном из продуктов 2 (для исчерпывающей части) или (для укрепляющей части). При этом содержание третьего компонента (х ,з или Хр ) определяют из уравнений баланса. На следующем шаге вычисляют вязкость и плотность исходной смеси и кубового остатка (или дистиллята). Затем определяют скорость пара в точке инверсии фаз, реальные скорости пара и жидкости Wy, диаметр колонны О. На следующих этапах последовательно рассчитывают матрицу тангенсов углов наклона равновесных зависимостей [Л/0], матрицу объемных коэффициентов массопередачи [К уй] и вектор равновесного состава пара [c.276]

Уравнение (2.39) практически не накладывает ограничений на состав жидкой фазы. Скорость массопередачи можно рассчитать для произвольного сочетания концентраций реагентов. При использовании уравнения (2.39) для расчета массопередачи с обратимой реакцией не требуется предварительно определять максимальное значение коэффициента ускорения как это рекомендует П. Данквертс [6]. [c.28]

Из уравнений (5.6) следует, что заданное значение общей эффективности массопередачи Ему определяет состав уходящего пара Уп при начальных составах поступающего пара уп+ и уходящей жидкости Хп. [c.182]

При массопередаче в многокомпонентных смесях состав парового потока, покидающего элементарный объем вспененного либо дисперсного слоя газ — жидкость или контактное устройство, определяется матричными уравнениями [I, 2] [c.186]

Из уравнений (V.80) и (V. 81) следует, что при высоких значениях т, т. е. при большом наклоне линии равновесия, определяющую роль играет сопротивление переносу вещества в фазе, состав которой обозначен через х. Например, в системах жидкость (д ) — газ у) лимитирующим кинетику массопередачи фактором является сопротивление переносу вещества в газовой фазе, если газ хорошо растворим в жидкости (малые значения т), и в жидкой фазе, если газ плохо растворим (большие значения т). [c.442]

Связь между к.п.д., коэффициентом массопередачи и числом единиц переноса выявляется на основании следующих соображений. Рассмотрим контактное устройство, на которое поступает легкая фаза состава у , т-1 и тяжелая фаза состава Х , +1, а уходят легкая фаза состава г/ , и тяжелая фаза состава х/ т. Допустим, что состав тяжелой фазы меняется только по длине ступени (изменения состава по высоте нет). Число единиц переноса массы Л у, соответствующее изменению состава легкой фазы на тарелке от / , т-1 до г/г, т, определяется с помощью соотношения (V. 125). Применяя его к бесконечно малому элементу длины тарелки, можно написать [c.475]

Для сравнения результатов расчета по уравнениям массопередачи и по уравнениям теоретической тарелки рассмотрим конкретный- пример расчета, укрепляющей колонны, предназначенной для выделения из газов пиролиза углеводородов Сг и выще. Состав пирогаза (в мол. %) [c.109]

Результаты расчета показывают, что сопротивление массопередаче к поверхности катализатора пренебрежимо мало, так как для заданной скорости переноса достаточен градиент давления, составляющий всего 0,03 располагаемого потенциала. Поэтому состав газа непосредственно у поверхности катализатора практически совпадает с составом газа в потоке. [c.107]

Анализ процесса дистилляции осуществляется, исходя из его стационарности. Теило для испарения подводится извне так, что поддерживаются изотермические условия. Взаимовлияние процессов тепло- и массообмена друг на др>/г., я также влияние концевых эффектов на процесс массопередачи не рассматривается. Температуру жидкости из-за интенсивного перемешивания ее па тарелке провального типа можно принять постоянной, как и состав жидкости [40]. [c.135]

Многие производства проектируют, имея лищь частичные сведения о рассматриваемых реакциях и используя приближенные формулы для расчета коэффициентов тепло- и массопередачи. Для того чтобы при этом гарантировать соответствующую работу данного промышленного агрегата, необходимо применять большие коэффициенты запаса. Но это приводит к чрезвычайно высоким капитальным затратам. Только получив более точные выражения, описывающие закономерности тепло- и массопередачи для оборудования заданных размеров, можно избежать излишеств. Еще более важен максимально полный сбор данных о рассматриваемых химических реакциях, в особенности о влиянии изменений условий работы на их скорость и состав продуктов. Основной тезис системотехники заключается в том, что можно так управлять работой технологического оборудования, чтобы при высокой средней производительности и низких капитальных затратах обеспечить получение продукта наилучшего качества с высокими выходами. Однако для расчета таких наивыгоднейших параметров нужно решить ряд многочисленных и трудных проблем. [c.13]

Коэффициенты массообмена в экстракционных колоннах зависят от фнзнко-химических свойств жидкостей, турбулентности в обеих фазах и геометрических элементов колонны. Несмотря на трудности определения поверхности контакта фаз, количественно массообмен определяется для всех типов колонн при помощи объемных коэффициентов массопередачи или высоты единицы массопереноса. Обе аелнчины (коэффициент и высоту единицы переноса) относят к фазе рафината, или к фазе экстракта, или же к диспергированной фазе, или к сплошной. Опытные данные выражаются с помощью критериев подобия, используемых при описании диффузионных процессов критерия Шервуда 5п, критерия Рейнольдса Ре для обеих фаз и критерия Шмидта 5с. В состав этих критериев входят вязкость и плотность жидкости но они не учитывают межфазного натяжения, которое в жидких системах оказывает влияние на массообмен через межфазную турбулентность. Расчетным уравнениям придается зид показательных функций. Введение в уравнения критерия Рей- юльдса для обеих фаз одновременно следует из предполагаемого влияния турбулентности одной фазы на другую. Во многих случаях зто влияние не подтверждается, и тогда уравнение содержит только один критерий Рейнольдса или скорость одной фазы. [c.304]

Модель 4. Для учета разделительной способности реальных тарелок можно использовать соотнэшения (IV, 127), которые определяют состав пара, уходящего с тарелки, в условиях многокомпонентной массопередачи. К уравнениям модели 3 при этом добавляются уравнения для расчета матрицы локальных эффективностей контакта пара и жидкости (IV, 130), а также условия типа (IV, 161), позволяющие учитывать изменение парового потока на тарелке. [c.318]

Трубчатый каталитический реактор (обычно труба или ряд параллельных труб, заполненных таблетками катализатора) ужо упоминался в главе II (стр. 43) при рассмотрении изотермических З словпй работы. В главе IV (стр. 123) описана теорпя тепловых эффектов и внешнего теплообмена предполагалось, что как температура, так и состав реакционной смесп однородны в каждой секции реактора. Однако это во многом зависит от возможности теило-и массопередачи в направленип, перпендикулярном к основному потоку. Если такая возможность ограничена, как, например, прп экзотермических реакциях в охлаждаемом реакторе, содержащем таблетки катализатора, то температура и, следовательно, степень превращения вблизи осп трубы значительно выше, чем около стенок. [c.188]

Адсорбционные процессы относятся к наиболее сложно описываемым и моделируемым объектам химической технологии в силу того, что требуют в значительной мере более детального подхода к формированию модели в связи с. многообразием кинетических факторов, сопровождающих диффузию сорбата в макро-, мезо- и микропорах сорбента и необходимостью учета как специфических характеристик самого сорбента (например, состав и свойства активных центров, условия регенерации), так и особенностей взаимодействия в конкретной системе адсорбент - адсорбат и на стадии адсорбции, и на стадии регенерации. В связи с этим представляет интерес феноменологическая модель адсорбционного процесса в виде длины зоны массопередачи Lo. Зона массопередачи участок длины (высоты) слоя сорбента, в котором и протекает собственно сорбционный процесс с интегральным учетом всех его реалий, перемещающийся по длине слоя от начала к концу процесса в неподвижном слое сорбента и равный необходи юй высоте слоя в процессах в движущемся или псевдо-ожиженном слоях сорбента. [c.30]

Здесь с,— количество вещества, поглощаемое единицей объема адсорбента (объемная массовая относительная концентрация), кг вещества/м адсорбента т — нродолжлтельность адсорбции, сек с — объемная массовая относительная концентрация адсорбируемого вещества в парогазовой смеси, кг вещества/м инертного газа, с у— объемная массовая относительная равновесная концентрация а. орбируемого вещества в парогазовой смеси, кг вещества/м инертного газа, У — относительный массовый состав парогазовой смеси, кг вещсства/кг инертного газа V — равновесный относительный массовый состав парогазовой смесн, кг вещества/кг инертного газа, Ку — коэффициент массопередачи, отнесенный к единице объема слоя, при выражении движущей силы процесса чере 1 [c.723]

Газификация твердого топлива представляет негетерогенный некаталитический процесс. Он включает последовательные стадии диффузии газообразного окислителя, массопередачи и химических реакций неполного окисления. В качестве окислителей при ГТТ используются воздух (воздушное дутье), кислород (кислородное дутье), водяной пар (паровое дутье), а также их смеси (паровоздушное и парокислородное дутье). Природа протекающих при этом реакций, а, следовательно, состав соответствующего генераторного газа, зависят от типа окислителя. [c.209]

При очень слабой растворимости абсорбируемого компонента основное сопротивление массопередаче находится на стороне жидкости (рис. УП-16). Здесь Х1 = Х (X — состав раствора, который был бы в равновесии с данным газом). Следовательно, разийсть Х — X будет соответствовать горизонтальным отрезкам (разностям абсцисс) между рабочей линией и кривой равновесия. Откладывая обратные величины этих отрезков в зависимости от X, получим кривую, площадь под которой определяет Л ж- [c.573]

Совместно с И.Н.Дороховым и Э.М.Ко и>цовой получена и научно обоснована структура универсальной движущей силы массообменных процессов в гетерофазньпс ФХС, которая учитывает разность потенциалов Планка, энтальпийную и механическую состав шющие, а также составляющую, связанную с поверхностной энергией системы. Получены конкретные выражения движущих сил процессов абсорбции, ректификации, экстракции, кристаллизации, растворения, сушки, сублимации и десублимации установлена общность структуры их движущих сил, для ряда исследуемых процессов количественно вскрыто влияние градиентов поверхностного натяжения на интенсивность массопередачи. [c.12]

Используя эти зависимости ири нагпгчии дагшых действующей колонны (состав и расходы питания, верха и низа) в результате потарелочного расчета, определялся объемный коэффициент массопередачи 3) наличие зависимости локальной эффективности от фактора диффузионного потенциала А. позволило провести анализ изменения локальной эффективности от куба к дефлегматору. Так, например, в верху колонны Х->0, соответственно, и Лту 1, а внизу [c.171]

При разделении идеальных смесей константы равновесия /с,,, и энтальпии потоков Яп/, и п являются функциями температур потоков на каждой тарелке, а при разделении неидеальных смесей они зависят также и от состава смеси. Коэффициенты эффективности тепло-массопередачи Емуп зависят от еще большего числа факторов, к которым относится также состав смеси, и определяются термодинамическими, кинетическими и гидродинамическими условиями проведения процесса. Указанные обстоятельства и являются причиной сильной нелинейности общей системы уравнений, затрудняющей не только аналитическое, но и численное ее решение при разделении многокомпонентных смесей. [c.26]

Оснокные уравнения массопередачи. Практически при проведении диффузионных процессов в аппаратах непрерывного действия, работающих по принципу противотока, процесс массообмена является устано-вившимся и, следовательно, состав "фаз в этих случаях изменяется только по поверхности фазового кон-та , оставаясь постоянным во вре-мешГ для любого сечения аппарата, у В двухфазной системе, состоя-щей из фаз Ф - и Фу, как это было показано выше, возможно протекание процесса массопередачи в двух направлениях в одном случае распределяемый между фазами компонент переходит из фазы Фу в фазу Ф , в другом, наоборот, переходит из фазы Ф ,- в фазу Фу, причем в обоих случаях движущая сила процесса может быть выражена либо через концентрацию распределяемого между фазами компонента в фазе Фу, л- о через концентрацию этого же компонента в фазе Ф,. Выра- зив движущую силу процесса через концентрацию в фазе Фу, рассмотрим случай массопередачи, когда распределяемый между фазами компонент переходит из фазы Ф вфазу Ф (рис. 315), [c.465]

При расчете скорости А. часто используют коэф. массо-передачи, определяемые по гипотетич. поверхностным составам и, следовательно, по гипотетич. движущим силам. Обычно принимают, что коэф. массопередачи, отнесенный к концентрации в газе, [кмольДм МПа-с)] обусловлен движущей силой (у2 — у ), где - молярная доля поглощаемого компонента в газе, к-рая отвечает равновесию с жидкостью, имеющей средний объемный состав Х2 У2-средний объемный состав газа в данном сечении аппарата. Тогда получим [c.17]

Расчет при переменном коэффициенте массопередачи без учета уноса жидкости осуществляют, исходя из того, что иа каждой тарелке небольшого диаметра (до 1 м) имеет место изменение концентрации пара или газа (4/71+1-> /п), а состав жидкости (х ) практически устанавливается неизмен- [c.676]

Таким образом, время пребьшания жидкости на тарелке непосредственно связано с эффективностью тарелки (Е) и коэффивд1ентом массопередачи. Если учесть, что к.п.д. является формальным выражением степени достижения равновесного состояния (дня равновесной ступени эта величина равна единице), то из последнего выражения следует, что достижение равновесных условий на ступени разделения зависит от условий массопередачи. Чем выше коэффициент массопередачи, тем меньше время пребывания (объем удерживаемой жидкости), необходимое для достижения максимальной разделительной способности тарелки. Из (6.64) следует, что состав жидкости, покидающей ступень разделения, как функция времени пребьшания определяется выражением [c.240]

Связь между коэффициентом массопередачи Коу, высотой, эквивалентной теоретической ступени Нд, и высотой единицы переноса массы ВЕПу выявляется на основании следующих соображений. На теоретической ступени состав тяжелой фазы меняется от ДО л ,-,т+ь а легкой фазы —от Уг,т- до Уг,т (см. рис. V. 16). Количество компонента I, переносимого в теоретической ступени (Ог), равно [c.476]

Экспериментальные данные хорошо совпадают с результатами, расчета по уравнениям Кента и Пигфорда. Наиболее важный вывод, который может быть сделан из работы этих авторов, заключается в следующем. При большой скорости конденсации число единиц переноса массы не зависит от сопротивления массопередаче поэтому величина БПМ может быть опре-лелеиа по уравнению Релея при условии, что состав элементарного объема конденсирующейся жидкости равнивесен составу пара. Для использования уравнений Кента и Пигфорда необходимо знать скорость конденсации на всей поверхности массообмена. [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология