Уравнения газовой массы компонентов

Расчеты проводились методом выбора преобладающих компонентов, в качестве нулевого приближения бралась смесь продуктов горения, состоящая из четырех компонентов СОа, НаО, N3, Оа. Предполагалось, что смесь газов ведет себя как идеальная, а ее состояние определяется законом сохранения энергии, законом действующих масс и законом Дальтона. Процесс горения предполагается адиабатическим. Приравнивание энтальпии исходной смеси и энтальпии продуктов горения позволило определить теоретическую температуру горения. Затем после ряда приближений на основании закона действующих масс определялся состав смеси после диссоциации решением системы из одиннадцати нелинейных уравнений. Далее рассчитывался процесс охлаждения газовой системы через каждые 100°. [c.92]

Для процессов массообмена, протекающих в газовой фазе (например, абсорбция), движущую силу можно выразить также через разность парциальных давлений компонента в газе р и при равновесии р, т. е. А = /з — р. В зависимости от способа выражения движущей силы процесса будут изменяться размерность Ki, и уравнение для его расчета. Иногда используют объемный коэффициент массопередачи, относя количество переданной массы к единице объема аппарата или контактной зоны. В этом случае уравнение массопередачи записывают в виде [c.223]

Наблюдаются также некоторые различия при рассмотрении применения метода добавления стандарта с одной пробой и метода двойной экстра(кции при анализе равновесной газовой фазы. В противоположность ситуации при отборе жидкого экстракта из системы жидкость - жидкость объем пространства над жидкостью в системе газ -жидкость остается практически неизменным даже при отборе довольно больших проб газовой фазы. Далее, при отборе пробы газа, находящегося в равновесии с жидкостью, парциальные давления компонентов в газе над его раствором в жидкости уменьшаются, что приводит к временному отрицательному отклонению от равновесия в газовой фазе и переходу компонентов из жидкой фазы в газовую фазу для того, чтобы равновесие восстановилось. Для систем жидкость — жидкость это не имеет места, так как при отборе пробы экстракта изменения концентрации не происходит. Поэтому необходимо некоторое изменение уравнений баланса масс, приведенных для метода экстракции из одной пробы с добавлением стандарта, чтобы правильно описать ситуацию, возникающую при применении этого метода к анализу равновесной газовой фазы. [c.119]

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

Рассмотрим уравнения переноса массы компонента в дисперсной (газовой) фазе [c.128]

Движение газовой среды в целом, влияющее на перенос вещества и тепла (конвективные члены в полных производных с1С (к д.С21( т (1Т/<1х), описывается уравнением гидродинамики . Надо только иметь в виду, что в приведенной выше записи диффузионных потоков использовалась система центра объема и, следовательно, вводились средние объемные скорости движения среды. Уравнения же гидродинамики, описывающие движение среды, обычно записываются для средних массовых скоростей в системе координат, связанной с центром инерции. При небольших различиях в молекулярных массах компонент, как это обычно бывает в газовых смесях при горении (за исключением смесей с водородом), средние объемные и средние массовые скорости мало отличаются друг от друга. В этих случаях можно использовать уравнения гидродинамики в обычной записи (в системе центра масс). Если для газа пренебречь силой тяжести и сжимаемостью за счет движения (скорости много меньше скорости звука), а также считать постоянной вязкость, то уравнение движения — уравнение Навье—Стокса — можно записать в следующем виде [c.77]

Выражение силового воздействия газовой смазки (27) существенно отличается от такого же воздействия жидкостной смазки (15) тем, что коэффициенты Др,, Орз, Ьри Ьрз не равны нулю и силовые компоненты в явном виде не определяются через параметры движения цапфы. Поэтому чтобы найти их, требуется решить систему дифференциальных уравнений (27) и уравнений движения. масс ротора (12) гл. I. Это означает, что динамические свойства газового смазочного слоя не могут быть представлены в виде параллельно расположенных силовых элементов и выражаются более сложным их комплексом (см. ниже рис. 24). Лишь при стационарном вращении цапфы выражения сил (27) упро- [c.41]

Физический смысл уравнения (2) состоит в том, что концентрация в шихте мелкозернистой массы компонента Ж + К + ОС должна быть настолько большой, чтобы разобщить мелкие зерна газового угля и крупные зерна углей всех марок, поскольку последние обладают малой контактной поверхностью и могут иметь ухудшенный состав. Одной из теоретических- предпосылок приведенного уравнения (2) является представление о спекании шихты, как о топо-химическом процессе. Отсюда вытекает необходимость в обеспечении соизмеримой поверхности контакта углей для максимально полного взаимодействия продуктов деструкции углей шихты в ста-, дии пластического состояния [5—7]. [c.96]

В наших исследованиях за основу взята математическая модель работы [162], которая расширена учетом двух важных процессов переноса. Во-первых,-это перенос массы в порах зерна катализатора стефановским потоком и влияние этого потока на изменение скорости подачи газового потока во-вторых, перенос тепла по слою катализатора за счет теплопроводности. Тогда математическое описание процесса выжига кокса в слое катализатора включает в себя уравнения (4 ) для поверхностных комплексов б, (4.11) для массы кокса на катализаторе дс и объемных компонентов 2, а также уравнения (4.13) для зерна катализатора с видоизмененным граничным условием при г = Кз, учитывающим теплопроводность слою [c.84]

Решение задачи (3.10) (3.14) осуществлялось численным методом. Порядок расчета параметров газа в приведенной пленке следующий. Вначале из уравнения состояния определяется плотность как функция температуры и концентраций газовых компонентов. Затем из уравнения сохранения массы - скорость потока. Относительная массовая концентрация инертного компонента находится из соотношения 3 =1- 1) - 12- Далее решаются уравнения нестационарного тепломассообмена. [c.228]

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]

При высоких давлениях газовые смеси не являются идеальными. В этом случае закон действия масс выражается уравнением (VHI, 10). Для вычисления величины Kf необходимо знать парциальные летучести /, компонентов смеси. Общий путь вычисления этих величин весьма сложен необходимо выяснить зависи- [c.281]

В зависимости от вклада активного и пассивного переноса результирующий поток массы может быть направлен в сторону дренажного или напорного канала и вычисляется по уравнениям (1.14) и (1.16). Значительное повышение селективности разделения достигается, если целевой компонент газовой смеси проникает через мембрану в режиме ускоренного пассивного массопереноса, а балластные компоненты-—в режиме активного переноса, подавляющего их проникание через мембрану. [c.26]

В системе координат, связанной с центром инерции изучаемого объекта — движущейся газовой смеси — должны быть равны встречные диффузионные потоки компонент, выраженные в единицах массы. Тогда сохраняются гидродинамические уравнения движения и неразрывности. [c.64]

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]

При расчете коэффициентов извлечения компонентов жирной газовой смеси с помощью уравнения (12.22) предполагается, что учтены изменения температуры и количеств жидкого и газового потоков при переходе от тарелки к тарелке. Поэтому для использования уравнения (12.22) необходимо условиться о методах учета этой изменяемости количеств и температур по высоте абсорбера. Хортон и Франклин на основе обобщения опытных данных предложили принимать, что на всех тарелках абсорбера поглощение (в процентах) из общей массы газового [c.391]

Широкое применение находят ДПФ в высокоэффективной газовой хроматографии с кварцевыми капиллярными колонками. Изучены эффекты подавления чувствительности ДПФ к сере в присутствии примесей в газе-носителе или при неполном разделении серосодержащего соединения с пиком основного компонента. В качестве тестовых применяли смеси Р- и S-содержащих веществ в н-октане при концентрациях 5-10 —5-10 г/мл. При исследовании влияния примесей углеводородов на показания ДПФ и экспоненту п в уравнении, связывающим сигнал детектора с массой поступающего в него анализируемого вещества, ис- [c.159]

С помощью масс-спектрограмм можно определить молекулярную массу углеводорода по самому тяжелому иону — молекулярному иону. Масс-спектроскопия позволяет проводить анализ довольно сложных газовых углеводородных смесей. Для получения данных по количественному составу нефтяной фракции масс-спект-рограмму этой фракции необходимо сравнивать с масс-спектро-граммами индивидуальных углеводородов. С помощью системы уравнений можно определить количественный состав анализируемой смеси. Предположим, что смесь из трех ко.мпонентов дает спектрограмму из 10 пиков. Вклады компонентов в образование пиков различны. Каждый пик может соответствовать попу, но- [c.36]

Из условия баланса массы единицы объема газожидкостной смеси с распределением капель по объемам и(У, О следуют уравнения для молярных концентраций компонентов в газовой фазе [c.552]

Анализ уравнения (VIII-197) дает возможность установить распределение концентрации компонента А в пленке толщиной Z , а также количество этого компонента, которое проходит пленку, не вступая в химическую реакцию. Рассчитано, что для быстрой химической реакции, например, когда bz = 5, до 98,4% компонента А реагируют в пленке (за 100% принято количество А, перешедшее из газовой фазы). В другом предельном случае, когда реакция очень медленная, например для Й2с = 0,2, только 1,4% массы компонента А участвует в реакции, а остальное количество диффундирует в глубь жидкой фазы непрореагировав. [c.257]

Состояние газовой фазы в каждый момент времени I в любой точке объема Р можно охарактеризовать непрерывным распределением пузырьков по массам г-го компонента n (mi, I, Р), удовлетворяющим кинетическому уравнению, которое без учета дробления и коагуляции пузырьков имеет вид [c.581]

Если концентрации компонентов в толще раствора постоянны, то уравнений (23.27) — (23.33) достаточно для решения поставленной задачи. В действительности р со временем изменяются, поскольку в растворе находится не один пузырек. Для определения уравнения, описывающего изменение р со временем, нужно рассмотреть баланс массы единичного объема жидкогазовой смеси при условии малости объемного содержания пузырьков 1. В момент времени I массы г-го компонента в жидкой и газовой фазах равны соответственно [c.588]

Теперь рассмотрим уравнение непрерывности, выражающее закон сохранения массы с учетом химической реакции. Для любой компоненты реагирующей газовой смеси имеем [c.510]

При любой схеме движения потока газа-носителя и дисперсного адсорбента внутри индивидуальной частицы происходит процесс нестационарной диффузии адсорбтива. Дифференциальное уравнение нестационарной диффузии, как известно, может быть получено подстановкой выражения для потока целевого компонента в закон сохранения массы этого компонента, записанный для элементарного объема внутри рассматриваемой пористой среды. Вновь следует отметить, что элементарный объем должен быть достаточно малым, чтобы в пределах такого объема искомую функцию концентрации адсорбтива в твердой или газовой фазе внутри пор можно было считать неизменной, а, с другой стороны, элементарный объем должен включать представительное число пор всех размеров. [c.196]

Вывести уравнения, описывающие поля концентрации и температуры, а также уравнение переноса массы и тепла для ламинарного потока между неподвижной и движущейся поверхностями (поток ouette). Имеется в виду двухкомпонентная газовая смесь, причем один компонент течет только параллельно плитам, в то время как другой компонент выделяется на неподвижной поверхности и поглощается на движущейся поверхности. Доли массы и температуры на обеих поверхностях могут быть заданы. В другом случае рассмотрите условия, параллельные тем, которые описаны в разделе 16-2. [c.584]

Условия независимой диффузии. На основе приведенных выражений для расчета практических коэффициентов диффузии проанализируем условия независимой диффузии, когда перенос массы компонента осуществляется только под действием собственной движущей силы. Анализ уравнений многокомпонентной диффузии показывает, что независимая диффузия возникает при Ог -> 0 и, следовательно, имеет место в следующих условиях 1) при диффузии в бинарных смесях 2) при малом содержании в смеси всех компонентов, кроме одного уг —> 0 1 =7 / 1 = 1, 2,. .., /и — 1) 3) в бесконечно разбавленных растворах I ф 1=1,2,.... .., т — 1) 4) при эквимолярной диффузии в идеальных газовых смесях с одинаковыми или близкими значениями бинарных коэффициентов диффузии всех компонентов смеси. [c.61]

Преобразование уравнений для газовой фазы. Уравнение сохранения массы (конвективной диффузии) к-го компонента (IV. 16) умножим на гйг, а уравнение неразрывности (IV. 15) умножим на рко гйг, сложим левые и правые части полученных соотношений и проинтегрируем их в пределах от О до Гц — радиуса поверхности ра1здела фаз. В итоге получим [c.130]

С ПОМОЦЦ.Ю равенства (1У.46) упростим уравнение баланса массы для неконденсирующихся компонентов химической реакции в газовой фазе [c.132]

Основные уравнения. Рассмотрим реагирующую смесь совершенных газов, состоящую из N индивидуальных веществ. Предположим, что смесь является гомогенной, а поступательпые и вращательные степени свободы молекул находятся в равновесии с колебательными степенями свободы. Прежде чем переходить к анализу уравнений, конкретизируем правые части уравнений сохранения массы индивидуальных компонентов для случая неравновесных химических реакций. Выпишем для этого уравнения химической кинетики. Пусть в газовой смеси протекают I независимых химических реакций, каждая из которых, например г-я, описывается формулой [c.258]

При перегонке образца в насадочных или тарельчатых ректификационных колоннах после окончания процесса не вся масса жидкости стекает в куб, а часть остается на насадке в виде пленки. Это, как правило, бопее вязкие фракции, имеющие бопее высокие температуры кипения. Дпя правильного определения эти фракции должны быть учтены как часть остатка. Количество их может быть определено следующим образом. После взвешивания находящегося в кубе остатка его сливают, куб промывают и высушивают. Затем в него заливают небольшое количество растворителя (гексан или гептан) и имитируют процесс перегонки, но при полностью возвращаемой в колонну флегме. При этом растворитель смывает все следы оставшихся тяжелых фракций в куб. Затем дают остыть всей системе, содержимое куба взвешивают и определяют массу добавившихся к растворителю фракций. При необходимости их отделения растворитель выпаривают. После этого составляют уравнения материального баланса. Потери Лg слагаются, как правило, из потерянных газовых компонентов, а также легких, наиболее летучих фракций. Потери могут быть прямые (непосредственно в процессе перегонки) и косвенные -то, что не могло быть точно учтено оставшиеся в аппаратуре небольшие количества фракций (на насадке в мертвых зонах конденсатора, в системе коммуникаций), а также погрешности в определении выхода каждой из отобранных фракций. Обычно общая величина потерь не должна превьпыать 1,0% от исходной загрузки. [c.51]

Здесь (2, г) —осевая и радиальная координаты 1/ , V,., Уе — компоненты скорости в осевом, радиальном и азимутальном направлениях р, р, Т — термодинамические переменные (давление, плотность, температура) вязкость (х, теплопроводность к и теплоемкость при постоянном объеме Су принимают постоянными. Заметим, что в уравнениях движения влияние сжимаемости газа на вязкие напряжения учитывают с помощью слагаемого (1/3)ё1 У и что влиянием гравитационных сил пренебрегают. Член VI /г в радиальном уравнении движения и член У,У /г в азимутальном уравнении представляют собой соответственно центро-бел<ную силу и силу Кориолиса. Член (рё1уУ) в уравнении энергии представляет собой обратимую работу сжатия или расширения газа, а член фу15с — вязкую диссипацию энергии. Последнее уравнение выражает закон идеального газа, в котором М — молярная масса Р — универсальная газовая постоянная. [c.186]

Все компоненты реакционной системы, входящие в кинетические уравнения (4.6), подразделяются на три группы углеродные комплексы на поверхности (O) и в объеме (f) коксовых отложений,.компоненты газовой фазы (х). Состояние поверхности всегда квазистащюнарно по отношению к объемным характеристикам. Физически это объясняется различной массоемкостью реакционных зон, так как масса монослоя поверхности гораздо меньше общей массы коксовых отложений. Поэтому степень покрытия поверхности различными комплексами (O) определяется решением системы нелинейных алгебраических уравнений [c.67]

Условимся, наконец, называть влагосодержанием воздуха массу влаги, приходящуюся на I кг его абсолютно сухой части. Так, если в объеме влажного воздуха V при температуре Тд содержится кг пара и G кг абсолютно сухого воздуха, то для компонентов этой смеси можно написать уравнения рпК = = GaRuT и РвК = G RgTg, где R и R — газовые постоянные пара и воздуха. [c.650]

Изменение объема приводит к возникновению переносй Массы в порах зерна катализатора дополнительным (стефановским [157]) потоком. Учет стефановского потока необходим по двум причинам. Во-первых, не нарушаются балансовые соотношения между компонентами во-вторых, не искажается физическая картина процесса выжига. После насыщения кокса кислородом стефановский поток за счет образования 2 моль СО из 1 моль О2 направлен из зерна и способствует дополнительному переносу продуктов окисления к внешней поверхности зерна. На начальном этапе регенерации, когда доминирует стадия адсорбции кислорода, число молей в порах зерна уменьшается. Возникает дополнительный перенос кислорода из газовой фазы к внешней поверхности, стефановский поток при этом направлен внутрь зерна, т. е. меняет знак. Тогда уравнения материального и теплового балансов с учетом переносов за счет диффузии, теплопроводности и стефановским потоком имеют вид [c.72]

Программа STRMTB, использованная для расчета догорания в трубках тока, основана на упрощении рассмотренной выше модели до одномерной стационарной модели. Для согласования ее с программой 3-D OMBUST вязкостью газа пренебрегают, уравнение сохранения энергии для газа заменяют таблицами свойств в условиях равновесия, а связывающие члены рассчитывают по уравнениям (7.24) — (7.26). Практически эта модель представляет собой множество одномерных моделей, поскольку для каждой трубки тока имеется полная одномерная модель. Компоненты топлива в жидкой и газовой фазах, попадающие в трубку тока в ее начальном сечении, далее не покидают ее пределов. Таким образом, между соседними трубками тока нет обмена массой, количеством движения и энергией. [c.158]

Кинетика процесса массопереда-Ч1И наиболее часто- выражается через коэффициенты массопередачи или высоты единиц переноса. Движущей силой процесса является разность рабочей и равновесной концентраций компонентов в фазах, участвующих в массо передаче. При выражении днижуЩ вй силы в единицах концентрации компонента в газовой фазе основное уравнение массопередачи имеет вид [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология