Теоретические для системы газ жидкость

Исходя из сложной природы механизмов коалесценции представляется интересным связать два вида коалесценции как отношение их времен для оценки фазового разделения в зоне плотной упаковки капель дисперсной фазы в системе жидкость—жидкость. Обычно предполагается, что в дисперсном слое переменные, влияющие на коалесценцию капля—капля и капля—поверхность раздела, одни и те же для данного размера капель. На этой основе возможно дать теоретические выражения для времен контакта. Так, уравнение для времени стенания пленки в модели жесткая сфера—плоскость записывается [39] [c.292]

Каждая колонка имеет так называемую рабочую мощность определенное количество паров и жидкости, проходящих противотоком через колонку, не вызывая ее захлебывания . Последнее явление нарушает равновесие в системе жидкость — пар и делает невозможным нормальное фракционирование. Эффективность колонки определяется способностью одной секции колонки к фракционированию. Теоретическая тарелка определяет ту высоту перегонной колонки, на которой создается равновесие системы жидкость — пар, т. е. когда пары, поступающие на тарелку, имеют тот же состав, что и жидкость, стекающая с нее, а пары, уходящие с тарелки, находятся в равновесии с жидкостью, стекающей на эту тарелку. [c.47]

Каждая колонна имеет так называемую рабочую мощность, т. е. определенное количество паров и жидкости, проходящих противотоком через колонну, не вызывая ее захлебывания . Последнее явление нарушает равновесие в системе жидкость—пар и тем самым делает невозможным нормальное фракционирование. Эффективность колонны определяется способностью одной секции колонны к фракционированию. Она выражается отношением разделяющего эффекта одной секции колонны к вычисленному числу теоретических тарелок, необходимому для разделения эталонной смеси. [c.131]

Термодинамическая теория капиллярности Гиббса положила начало громадному числу исследований как экспериментального, так и теоретического плана, направленных на выяснение структуры межфазных поверхностей. В научном плане важной частью этих исследований являются бинарные системы жидкость—жидкость. В таких системах возможно измерить поверхностное натяжение и его производные по температуре и давлению, а также изучить диффузность межфазной поверхности оптическими методами. Теоретическая интерпретация этих результатов с использованием статистико-механических моделей различной степени приближения была развита рядом авторов и мы упомянем некоторых. Важно отметить, что все такие исследования требуют обращения к термодинамике, т. е. к методам Гиббса, как только мы доходим до связи теоретических моделей с наблюдениями, которые могут быть сделаны в лаборатории. [c.64]

Теория линейной неидеальной хроматографии особенно важна для теоретических исследований хроматографии в системе жидкость — жидкость и газ — жидкость, так как условия линейности изотерм обычно соблюдаются с достаточной степенью точности. [c.488]

Теоретическая тарелка определяет ту высоту секции перегонной ко-.понны, на которой имеет место равновесие системы жидкость—пар, т. е. когда г.ары, поступающие на тарелку, имеют тот же состав, что и жидкость, стекающая с нее, а пары, уходящие с тарелки, находятся в рав- [c.131]

Большинство технически важных процессов в системе жидкость — жидкость не включает в себя стадии с очень низкими константами скорости. В этом случае смесители не могут быть рассчитаны на основе рассмотренных выше принципов. Следует принимать во внимание ограничения, обусловленные массопередачей. Некоторые теоретические модели уже обсуждались. Однако они имеют ограниченное приложение для промышленных аппаратов, где потоки резко отличаются от идеальных, а скорость массопередачи и, следовательно, толщина реакционной зоны зависят от степени перемешивания. Поэтому расчет промышленных реакторов еще в значительной степени является эмпирическим. [c.366]

Реакции в системе жидкость — жидкость должны рассматриваться на основе теории массопередачи с одновременной химической реакцией. Теоретические рассуждения показывают, что такие процессы могут быть отнесены к гомогенным реакциям только тогда, когда скорость химического превращения очень мала. Вероятно, что скорости всех действительно важных промышленных реакций в системе жидкость — жидкость зависят от диффузионных сопротивлений. [c.376]

Можно надеяться, что книга Р. Е. Трейбала в русском переводе окажет существенную пользу широкому кругу инженеров, научных работников, аспирантов и студентов, соприкасающихся с теоретическими и прикладными вопросами процессов экстракции в системах жидкость — жидкость. [c.11]

До сих пор не разработано удовлетворительных теоретических методов расчета наилучшей формы и размеров отстойника для разделения эмульсии с заданными свойствами, поэтому в каждом конкретном случае приходится проводить предварительные опыты. Отстаивание одной системы жидкость — жидкость было подробно исследовано Рьоном и др. В этой работе изучали отстаивание смеси водных растворов урана и керосина, содержащего алкилфосфаты, в вертикальных гравитационных отстойниках цилиндрического сечения. Результаты исследования приведены на рис. 249 и, по-видимому, отражают общий характер зависимости высоты слоя неотстоявшейся эмульсии от удельной нагрузки отстойника, которую можно получить и для других систем жидкость — жидкость. [c.498]

В системах жидкость — жидкость, где разность плотностей фаз имеет значение порядка одной десятой от указанной выше величины, для получения той же степени диспергирования, особенно при высоком межфазовом натяжении, нельзя обойтись без введения дополнительной энергии извне. В аппаратах, описанных выше, почти невозможно достичь низких значений высоты единицы переноса (ВЕП) или высоты эквивалентной теоретической ступени (ВЭТС) для систем с высоким межфазовым натяжением. Для таких систем необходимо применять экстракторы с механическим перемешиванием фаз. [c.574]

Большим преимуществом статистического подхода является то, что он позволяет получать выражения для Q и других термодинамических величин исходя из моделей, построенных на основе самых общих допущений относительно сил взаимодействия между молекулами (см., например, разд. XIV-ЗБ). Теоретический анализ жидкостей представляет собой очень трудную задачу. Чаще всего принимается модель твердых сфер , в которой предполагается, что жидкость состоит из жестких сфер заданного размера а, взаимодействующих между собой с некоторой энергией е. Рейсс и др. [40] рассмотрели изменение свободной энергии системы жестких шаров при введении в нее сферических полостей и рассчитали поверхностное натяжение модельной жидкости. Полученные ими результаты предполагают также наличие связи между поверхностным натяжением и сжимаемостью жидкости, что вполне разумно [41]. [c.55]

Представление о том, что мы обладаем исчерпывающими сведениями о фазовых соотношениях в системах жидкость — жидкость, опровергается теми расхождениями в теории фазовых диаграмм, которые встречаются в статьях и учебниках, написанных компетентными инженерами-химиками и физико-химиками. Два русских исследователя, которым принадлежит большое число работ в этой области, сильно расходятся во мнениях по теоретическим вопросам [798, 801, 747]. [c.11]

Расчет следует начинать с решения статической задачи— определения количества ступеней, необходимых для проведения процесса экстракции на заданной системе жидкостей. Применяя метод определения числа теоретических ступеней [7, 8], получим соответствующее число N аппаратов. Для обеспечения заданной степени извлечения целевого компонента принимаем количество ступеней равным iV-bl. [c.186]

Существует подход, предложенный Альдерсом [7], в котором процесс экстракции в системе жидкость — жидкость рассматривается как дискретный, состоящий из большого числа стадий. С помощью аналогичного подхода можно получить выражение для числа теоретических тарелок, необходимых для разделения бинарной смеси с заданной чистотой разделенных компонентов. Так, Тили и сотр. [2] предположили, что колонка состоит из большого числа тарелок, точка ввода смеси расположена посередине колонки и чистота разделенных компонентов одинакова, при этих предположениях они получили приближенное выражение для необходимого числа теоретических тарелок в колонке. Более общее выражение, в котором не предполагается одинаковая чистота разделенных компонентов смеси и одинаковые их количества в смеси, получили Баркер и Хантингтон [8, 9]. [c.351]

Теоретически связь между явлением высаливания в экстракционных системах жидкость — жидкость и гидратацией ионов в водных растворах рассмотрена в работах [5, 57]. Еще в 1957 г. А. М. Розен [57] отметил, что эффективность высаливателя определяется способностью катиона к гидратации, и на примере экстракции нитрата уранила показал, что гидратация ионов высаливателя приводит к уменьщению количества свободной воды в водной фазе и росту активности (коэффициентов активности) уранилнитрата, а это в свою очередь вызывает увеличение коэффициентов распределения. Таким образом, изменение степени взаимодействия электролита-высаливателя с водой (в зависимости от его природы и концентрации) приводит в конечном счете к изменению коэффициентов активности экстрагируемого вещества и воды. [c.23]

Предсказываемая соотношением (20.150) линейная зависимость между величинами в . и (D abY при заданных гидродинамических условиях подтверждается многочисленными экспериментальными данными о массопередаче, лимитируемой сопротивлением жидкой фазы, в самых разнообразных системах жидкость — газ, встречающихся в химической технологии. Сюда относятся, например, колонны с орошаемыми стенками небольшой высоты, насадочные колонны, некоторые типы барботажных слоев (см. пример 16-5). Необходимо подчеркнуть, что линейная зависимость коэффициента массоотдачи от корня квадратного из коэффициента молекулярной диффузии теоретически справедлива лишь для систем, в которых профиль скоростей внутри жидкой фазы можно считать приблизительно плоским во всех точках области, где происходит диффузия. В случае существенно неоднородных профилей зависимость в ., ок от D ab становится иной (см. задачу 16-10 о растворении твердой стенки в ламинарной стекающей пленке). [c.607]

Следует отметить, однако, что экспериментальная проверка теоретических соотношений показала наличие в системе жидкость— жидкость сравнительно большего числа мелких капель (в 100 и более раз меньше d p), что не укладывается в рамкн теории. Для объяснения этого факта была выдвинута гипотеза дробления частиц турб ментными пульсациями с масштабом меньше Однако, как было показано [4.3], турбулентные пульсации масштаба меньше [c.288]

В настоящее время наблюдается отход от модельных представлений и интенсивное развитие теорий жидкого состояния, которые можно назвать строгими, поскольку они не исходят из рассмотрения какой-либо упрощенной модели жидкости. Задача строгих теорий — вывести структурные и термодинамические свойства жидкости, исходя исключительно из потенциальной функции взаимодействия между молекулами (как было показано в гл. XI, 1, знания этой функции достаточно для определения разности между термодинамическими функциями реальной системы и идеального газа, образованного теми же частицами, но с отключенными межмолекулярными взаимодействиями). При строгом подходе структурные характеристики жидкости и ее термодинамические свойства связывают с так называемыми молекулярными функциями распределения (функции распределения для групп частиц). Одной из таких функций является определенная выше функция (/ ) для пары частиц. Знание функций распределения позволяет строго, без каких-либо приближенных гипотез, решить задачу расчета термодинамических функций, а также оценить флуктуации в системе. Метод молекулярных функций распределе1шя является общим методом теоретического исследования жидкостей и газов. Общность свойств жидкости и газа утверждается, однако, на иной основе, чем в старых теориях, рассматривавших эти системы как бесструктурные. Учет корреляций в распределении частиц (ближней упорядоченности) составляет сущность метода. Основной проблемой в теории является нахождение бинарной коррелятивной функции распределения, по- [c.360]

Особые свойства вещества в критическом состоянии вблизи температуры Тс полного смешения двух фаз в системах жидкость — пар и жидкость — жидкость давно привлекали к себе интерес ученых. Сильное рассеяние света в подобных системах наводило на мысль, что для них характерно коллоидное строение. Теоретические предпосылки существования термодинамически устойчивых двухфазных систем (критических эмульсий) при температурах немного ниже 1с были впервые рассмотрены Фольмером. Он предположил, что критическая система — это своеобразный коллоидный раствор, который, в отличие от полной молекулярной раздробленности истинного раствора, характеризуется определенным распределением микрокапель дисперсной фазы по размерам. Используя при анализе критической системы обычные термодинамические соотношения для истинных растворов, Фольмер [c.220]

Особые свойства вещества в критическом состоянии вблизи темперетуры Тс полного смешеш[я двух фаз в системах жидкость — пар и жидкость — жидкость давно привлекали к себе интерес ученых. Сильное рассеяние света в подобных системах наводило на 1 сль, что для них характерно коллоидное строение. Теоретические предпосылки существования термодинамически, стойчивых двухфазных систем (критических эмульсий) при температурах немного ниже Т были впервые рассмотрены [c.264]

Подробные данные о равновесиях в системах жидкость—жидкость опубликованы в семитомном справочнике Стефена и др. [128], более чем 2000 бинарных систем представлены на 321 диаграмме в книге Лан-дольта-Бернштейна [73]. На этих диаграммах рассматривается фазовое равновесие систем, в которых одно и то же вещество смешивается более чем с дюжиной растворителей, обычно химически родственных, при самых различных температурах — вплоть до зоны кристаллизации. Изучение этих данных, несомненно, полезно, но из-за отсутствия необходимых корреляций и теоретических предпосылок может привести к неверным выводам. Большие обстоятельные коллекции данных по равновесию жидкость—жидкость приведены в табличной и графической форме в работе [125]. Параметры уравнений NRTL и UNIQUA даются для каждой температуры, но не коррелируются с изменением последней, в некоторых случаях изменения аппроксимируются линейно. В книге [20] дана библиография работ, посвященных изучению равновесия жидкость—жидкость. [c.264]

Современный обзор по массопередаче с химическими реакциями сделан Астарита [11. Наиболее подробно исследована абсорбция газов, представляющая собой важный промышленный процесс, поддающийся теоретической обработке. В качестве модели большинство исследователей используют абсорбцию СО, нейтральными или щелочными водными растворами. Химизм таких процессов установлен. Это обязательное условие, так как без точного знания протекающих реакций невозможно развивать никаких модельных представлений. К сожалению, химизм многих технически важных процессов в системе жидкость — жидкость не установлен. [c.358]

В одной из последних работ Ингленд и Берг [45] обсуждали причины, приводяш,ие к ош,утимым значениям ПС. Подход этих авторов несколько отличается от подхода Шимбачи и Шиба [46], но тоже основан на учете адсорбционных явлений на межфазной границе. Ингленд и Берг теоретически исследовали нестационарную молекулярную диффузию в системе жидкость — жидкость. При этом они учли накопление переносимого компонента на межфазной границе за счет адсорбции и влияние барьеров адсорбции и десорбции. [c.387]

Как уже отмечалось, основные закономериости фазового равновесия низкомолекулярных поликомпоиент-ных систем нрпмеиимы и к системам, одним из компонентов которых является полимерное вещество. Действительно, все принципиальные особенности равновесия жидкость — жидкость можно проследить и на системах жидкость — полимер. Но одновременно в системах с участием полимера наблюдаются и специфические особенности, которые представляют большой теоретический и практический интерес. [c.35]

Расчет объемного содержания твердой фазы в системе жидкость— твердое часто проводят с помощью корреляции Ценца (рис. 2.9), представляющей собой серию кривых для различных значений фд. В работе [8] на основании теоретического рассмотрения осаждения монодисперсных частиц в колонном аппарате предложено следующее уравнение для расчета фд при противотоке [c.93]

Уравнение (14) имеет два решения относительно Й, т. е. ирн одном и том же значении W задержка может иметь два суш,ественно различных значения [4]. В системе жидкость — жидкость эта возможность не реализуется, поскольку ири накоплении капель дисперсной фазы в колонне они коалесциру-ют, н происходит обращение фаз ( захлебывание ). В этой системе задержка ири росте W увеличивается сначала медленно, а затем, после точки перегиба кривой, — очень быстро (рис. 20). Перегиб кривой происходит ирн значении 0 = 20—507о в зависимости от характеристик системы и насадки, поэтому достигнуть теоретической предельной нагрузки, близкой к Wз, невозможно. [c.42]

Экстракция в период коалесценции капель. Скорость процесса в этот период наименее изучена. Лихт и Конвей, изучавшие массопередачу при коалесценции капель на трех различных системах жидкость — жидкость, нашли, что количество вещества, переходящего из фазы в фазу в этот период, составляет 6—13% от предельного, отвечающего состоянию равновесия. При этом количества вещества, переходящие из фазы в фазу, оказались примерно одинаковыми в периоды образования и коалесценции капель. Джонсон и Хемилек предложили теоретическую модель процесса, применимую для тех случаев, когда основное сопротивление массопередаче при коалесценции сосредоточено в диспергируемой фазе. Ими было сделано допущение, что капли при осаждении мгновенно сливаются и образуют слой с равномерной первоначальной концентрацией вдоль сплошной поверхности, на которой происходит коалесценция. В этих условиях применимо уравнение Хигби [c.461]

Времена удерживания а-холе1Стана и Р-холестана в системе жидкость — твердая фаза на хроматографической колонке длиной 1 м и с эффективностью 10 теоретических тарелок соответственно равны 4025 и 4100 с. Если эти два соединения нужно разделить с разрешением, равным единице, то сколько потребовалось бы для этого теоретических тарелок Какой длины колонка такого же типа потребуется, чтобы получить указанное разрешение, если Я==0,1 мм [c.554]

В табл. 5 показано изменение абсолютного и относительного коэффициентов распределения вещества с увеличением его концентрации. Из приведенных данных видно, что относительный коэффициент распределения, как и следовало ожидать из теоретических соображений (см. главу I), является более инвариантной величиной по сравнению с абсолютным коэффициентом распределения. Хотя относительный коэффициент распределения очень слабо изменяется с концентрацией, все же целесообразно проводить измерения в условиях, когда общая концентрация компонентов анализируемой смеси в системе жидкость—жидкость не превышает 0,5—2,0 объемн. %, так как нри больших концентрациях на значения относительных коэффициентов распределения начинает оказывать влияние наличие посторонних третьих компонентов, которые могут вызвать самомодификацию фаз в распределительной системе (например, присутствие растворенных в неполярной фазе полярных компонентов в заметной концентрации изм еняет [коэффициент раснределения—доля полярных веществ в неполярной фазе возрастает). [c.45]

Представления об образовании ионно-аосоциатных комплексов применяются в экстракцион.ном разделении, основа.нном на распределении компонента в системе жидкость—жидкость. Использование теоретических значений (йассоц)а в аналитической - химии весьма затруднительно, ибо для области довольно концентрированных растворов электролитов, в которой образуются ионно-ас-социатные комплексы, значения. коэффициентов активности, ка.к правило, не известны. В таких растворах коэффициенты активности сильно зависят от концентрации и природы ионов. [c.153]

Теоретический анализ гидродинамических характеристик в двухфазных системах жидкость — ттердо.- тело можно провести, используя понятие об интенсивности хаоти еского движения частиц / и коэффициенте лагранжевой временной корреляции 48 1. Интенсивность хаотического двиисения включений диспергированной фазы для однородного со времени движения определяется как [c.251]

Попытка распространить теоретические представления, используемые при описании равновесия в многокомпонентных системах жидкость — пар, на системы жидкость — жидкость предприняты в системах расчета NRTL Ренона и Праузница, а также Вильсона. Общим для этих моделей является то, что они берут начало из описания равновесных бинарных смесей и распространяются затем на многокомпонентные системы. Система NRTL строится с учетом энтальпии и энтропии растворения и исходит из выдвинутой Праузницем концепции регулярных растворов [108], которая более всего подходит к неполярным жидкостям, т. е. к таким системам, которые чаще всего ис-лользуются в ректификации. Для регулярных растворов энтропия смешения равна энтропии смешения идеальных растворов. Жидкие углеводороды или другие неполярные соединения часто образуют растворы, которые приближенно можно считать регулярными . В указанных выше моделях используются уравнения с коэффициентами активности. Поскольку коэффициенты активности в действительности являются неявно выраженными нелинейными функциями состава фаз, то приходится использовать оптимизационные процедуры для поиска констант, входящих в уравнения связи. Система этих уравнений может быть решена только итерационным путем на ЭВМ. Основная трудность при этом состоит в разработке методов решения, обеспечивающих надежную сходимость итераций к истинному решению при произвольном задании начальных ус- [c.150]

Экспериментальному исследованию зависимости поверхностного натяжения от давления до сих пор посвящено лищь сравнительно небольшое число работ [36, 43—50], что объясняется трудностью проведения такого рода исследований. Невелико и число работ, посвященных теоретическому обсуждению этого вопроса [14, 51, 52]. Объектами исследования были в основном бинарные системы жидкость — газ. В работе [50] было найдено эмпирическое уравнение, в явной форме описывающее зависимость поверхностного натяжения от давления для ряда систем [c.100]