Эффективная удельная поверхность контакта фаз

Насадочные колонны для массообменных процессов между газом и жидкостью чаще всего работают в пленочном режиме. Максимальная межфазная поверхность в этом случае равна поверхности элементов насадки, однако в действительности она обычно меньше по следующим причинам. Во-первых, часть поверхности насадки может быть не смочена жидкостью. Во-вторых, часть жидкой фазы внутри насадки пребывает в аппарате длительное время и вследствие этого находится в равновесии с газом. Межфазную поверхность, образованную этой застойной жидкостью, называют статической. В процессах абсорбции, десорбции, ректификации она является неактивной эффективная удельная поверхность контакта фаз равна разности между смоченной и статической поверхностью насадки а = —Сст- [c.50]

Пример 5. Определить эффективную удельную поверхность контакта фаз в насадочной колонне диаметром 1,6 м для процесса абсорбции, рассмотренного в примере 3. [c.50]

Насадочные ректификационные колонны имеют меньшее по сравнению с тарельчатыми колоннами гидравлическое сопротивление, приходящееся на одну теоретическую тарелку. По этому показателю они вполне пригодны для разделения смесей под вакуумом. Наиболее распространенный тип насадочных массообменных колонн — аппараты с насыпной насадкой. Важнейшей частью колонн этого типа является насадка, служащая для развития поверхности контакта фаз, которая образуется жидкостью, смачивающей насадку. Важнейшими характеристиками насадки являются удельная поверхность а, т. е. поверхность единицы объема насадки, и свободный объем Уев- Увеличение удельной поверхности насадки благоприятствует повышению ее разделяющего действия. Однако это чаще всего связано с уменьшением свободного объема, что приводит к повышению гидравлического сопротивления. Поскольку при разделении смесей под вакуумом важно обеспечить достаточное разделяющее действие при минимальном гидравлическом сопротивлении, при выборе насадки создается ситуация, требующая принятия компромиссного решения. Наиболее распространенные и традиционно применяемые насадки для аппаратов, работающих при атмосферном или близком к нему давлении, в большинстве своем "оказались малопригодными для вакуумных аппаратов. Это потребовало разработки конструкции, исследования и организации производства новых типов насадок, обеспечивающих эффективную работу вакуумных аппаратов. [c.38]

Подставляя эти значения в уравнение (3,42), находим эффективную удельную поверхность контакта фаз [c.103]

Уравнение (П1.22) для статической удельной поверхности дает в данном случае небольшое отрицательное значение. Эта означает, что в данном случае всю смоченную поверхность можно-считать активной. Таким образом, эффективная удельная поверхность контакта равна 64,1 м м , что составляет около 71 %, от поверхности насадки. [c.50]

При массообмене между жидкостью и газом поверхность контакта фаз можно увеличить за счет измельчения массы жидкости. Чем меньше размер капель, тем больше удельная поверхность контакта. Для увеличения поверхности контакта разработано множество приспособлений. Во многих из них распыление жидкости достигается за счет скоростного напора газа, проходящего через контактные элементы. При этом газ проходит через жидкость не сплошным потоком, а в виде пузырьков, благодаря чему создается поверхность контакта. Количество пены, образующейся при прохождении газа через жидкость, ограничивается уносом жидкости с газовым потоком, что приводит к уменьшению эффективности контактного элемента. Сочетание скорости потока газа и размера капель жидкости должно быть таким, чтобы капли вновь возвращались в массу той жидкости, из которой они попали в поток газа. [c.126]

Величина поверхности контакта фаз характеризует эффективность работы пенного аппарата. Она вычислялась, исходя из объемного газосодержания и степени диспергирования газовой фазы. Примеры подсчета показали, что для системы вода — воздух удельная поверхность контакта фаз может достигать 1000 м /м . [c.56]

Достаточно высокой эффективностью отличаются технологии УЛФ, основанные на адсорбционных методах разделения. Так, фирмой "Доу кемикл компани" разработана адсорбционная система обработки паров, образующихся при испарении и выходящих из резервуаров. Адсорбер заполняется сополимерной насадкой из шарикового адсорбента нового вида с диаметром шариков 2 мкм и удельной площадью поверхности контакта 400 м г [14,16]. При заполнении резервуара жидкостью или при повышении температуры, вытесняемые пары углеводородов проходят через слой адсорбента и органические компоненты адсорбируются на шариках. При опорожнении резервуара или понижении температуры окружающей среды, воздух засасывается в резервуар также через слой адсорбента. Если этот воздух предварительно подогреть, то он десорбирует поглощенное вещество, но возникает опасность образования взрывчатой смеси. Для исключения такой опасности воздух заменяют азотом. В этом случае выходной патрубок адсорбера-десорбера имеет Т-образную форму. На обоих концах патрубка установлена запорная арматура. Один из этих концов сообщается с атмосферой, другой - с источником азота. При всасывании по этой схеме в резервуар поступает только азот (клапан, соединенный с атмосферой, закрыт) и кислород воздуха в систему не попадает. [c.27]

Эффективность переноса кислорода, как следует из уравнения (2), зависит от удельной поверхности контакта фаз, которая, в свою очередь, определяется как функция диаметра пузырька. Все существующие аэраторы можно подразделить на два типа — мелкопузырчатые и среднепузырчатые. По литературным данным, эффективность среднепузырчатой аэрации примерно [c.117]

Каолинит — монтмориллонит. Сравнительно крупные частицы каолинита с четкой огранкой пластинчатых кристаллов и малой эффективной удельной поверхностью образуют в водных дисперсиях контакты преимущественно по углам и ребрам. Вследствие [c.127]

В адсорбционном процессе большое значение имеют размер частиц адсорбента (дисперсность), пористость и удельная поверхность. С увеличением дисперсности частиц возрастает поверхность контакта адсорбента с сырьем, что повышает эффективность про цесса. Однако слишком мелкие частицы адсорбента или замедляют фильтрование, или легко проходят через фильтровальную ткань и трудно отделяются от очищенного масла. Для каждого вида сырья и способа контактирования существует оптимальный размер частиц адсорбента. [c.274]

Для известного распределения / (г) или ф (г) для данного масштаба неоднородности пористого материала могут быть рассчитаны средние для данного масштаба характеристики пористость, удельная поверхность, доля пор в заданном диапазоне радиусов, число контактов частиц, связанность пространства пор и твердой фазы, проницаемость, эффективные коэффициенты переноса, диффузии и др. [55]. [c.142]

По нагрузке на трущуюся поверхность различают неразгруженные и разгруженные уплотнения. В разгруженном уплотнении удельное усилие на трущейся поверхности Руд (рис. 1.8, д) меньше давления уплотняемой жидкости рд. Это достигается уменьшением эффективной площади вращающегося кольца /, на которую давит жидкость, по сравнению с площадью контакта Р. Отношение этих площадей К = называют коэффициентом разгрузки. В неразгруженном уплотнении К , а при К < 0,5 давление на поверхности контакта равно нулю (уплотнение раскрывается ). [c.21]

Определен характер изменения удельной ПКФ по высоте газожидкостного слоя. По мере удаления от решетки ПКФ сначала резко возрастает, достигает максимума, а затем уменьшается. Эти результаты хорошо согласуются с данными, полученными другими исследователями. Смещение максимума удельной поверхности к плоскости решетки при увеличении скорости газа интересно в связи с известным фактом наибольшей эффективности массообменного процесса в самом начале контакта реагирующих фаз. Проведенные измерения ПКФ непосредственно у самой решетки (на расстоянии 10 мм от нее) выявили, что удельная геометрическая ПКФ монотонно растет с увеличением скорости газа в соответствии с зависимостью ш . [c.76]

Для более четкой ректификации необходимо применять боковой электрообогрев колонки и эффективную насадку. Хорошая насадка должна обладать большой удельной поверхностью, обеспечивающей возможно более полный контакт паров и жидкой флегмы, задерживать минимальное (по отношению к загрузке колбы) количество флегмы, обеспечивать достаточно свободный проход паров, чтобы колонка могла работать с хорошей производительностью, и, наконец, равномерно распределяться по сечению колонки, чтобы устранить неравномерный сток и задержку флегмы. Весьма эффективна насадка из одиночных витков стеклянной спирали диаметром около 4 мм и диаметром стеклянной нити 0,8—1 мм. С уменьшением диаметра витка эффективность насадки увеличивается (до известного предела, определяемого увеличивающимся сопротивлением насадки, задержкой в ней флегмы и возможным уменьшением ее удельной поверхности). [c.41]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз F. Анализируя эффективность работы барботажных реакторов, обычно пользуются понятием удельной межфазной поверхности а = F/u , однако надежных рекомендаций для ее расчета до сих пор не установлено. Часто встречающееся в литературе уравнение [c.18]

Э. Гриффин, 1916), но и сейчас не потеряла своего значения и стала наиболее широко распространенным способом получения иммобилизованных ферментов в промышленности. В литературе описано получение адсорбционным способом более 70 иммобилизованных ферментов с использованием главным образом таких носителей, как кремнезем, активированный уголь, графитов сажа, различные глины, пористое стекло, полисахариды, синтетические полимеры, оксиды алюминия, титана и других металлов. Последние применяются наиболее часто. Эффективность адсорбции молекулы белка на носителе определяется удельной поверхностью (плотностью центров сорбции) и пористостью носителя. Процесс адсорбции ферментов на нерастворимых носителях отличается крайней простотой и достигается при контакте водного раствора фермента с носителем (статистическим способом, при перемешивании, динамическим способом с использованием колонок). С этой целью раствор фермента смешивают со свежим осадком, например, гидроксида титана, и высушивают в мягких условиях. Активность фермента при таком варианте иммобилизации сохраняется практически на 100%, а удельная концентрация белка достигает 64 мг на 1 г носителя. [c.88]

В нефтехимическом производстве нашли широкое распространение полые барботажные аппараты с высоким слоем жидкости. Несмотря на простоту конструктивного оформления и высокую эксплуатационную надежность, они обладают рядом недостатков малой удельной поверхностью фазового контакта, создающейся только за счет барботажа, низкой степенью диспергирования газовой фазы в жидкой. В силу этого их эффективность как реакторов для гетерогенных процессов, идущих в диффузионной области, оказывается относительно низкой. [c.130]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз с площадью Р. Анализируя эффективность работы барботажных аппаратов, обычно пользуются понятием удельной площади межфазной р [c.514]

При диспергировании наблюдается и образование вторичных агрегатов, уменьшающих конечную степень дисперсности Положительное влияние частичной флокуляции на свойства пигментированных материалов уже рассматривалось В процессе диспергирования вязкость и структурная прочность увеличиваются до определенного предела, что связано с ростом удельной поверхности и, следовательно, с увеличением числа коагуляционных контактов В некоторых случаях возможно резкое увеличение вязкости за счет коагуляции системы, что снижает эффективность процесса Такое явление происходит в случае недостатка олигомера для образования адсорбционных оболочек [c.364]

Для устранения искажающего влияния макрокинетических факторов [6] активность необходимо измерять на мелкодисперсных образцах (зернение не больше I—2 мм). Для уточнения сравнительной активности образцов, показавших в этих испытаниях удовлетворительную активность, необходимо измерить их удельную поверхность одним из существующих методов, с тем чтобы отнести измеренные активности к единице поверхности. Для лучшего образца, рекомендуемого промышленности, необходимо дать его макрокинетическую характеристику, т. е. либо измерить эффективный коэффициент диффузии для этого контакта, либо изучить зависимость производительности единицы объема слоя катализатора от размеров зерна (таблетки) в пределах от 1 мм до размеров, пригодных для загрузки в промышленный аппарат, что можно легко выполнить в безградиентных реакторах. [c.12]

Интенсификация процессов массо- и теплообмена между двумя соприкасающимися фазами, а также пылеулавливания — макромаосопередачи, — закономерности которой аналогичны закономерностям молекулярной массопередачи, может быть достигнута [1] не только за счет подбора наиболее рациональных физико-химических условий, но иногда в значительно боль-щей мере путем создания благоприятной гидродинамической обстановки. Скорость гетерогенных процеосов массо- и теплопередачи, характеризующихся диффузионной кинетикой, определяется гидродинамическими условиями взаимодействия фаз, развитием межфазной поверхности контакта, заБисящими от конструкции применяемого аппарата. Главными, факторами, определяющими эффективность аппарата, являются производительность единицы объема, т. е. интенсивность его работы, и удельный расход энергии на перемещение жидкости и газа и на создание межфазной поверхности. Затрата энергии зависит в первую очередь от гидравлического сопротивления аппарата, т. е. от его конструкции и гидродинамического режима. Последний наряду с физико-химическим режимом определяет и интенсивность процесса взаимодействия фаз. Другими средствами интенсификации являются уменьшение диффузионных или термических сопротивлений у границы раздела фаз и непрерывное обновление контакта фаз. [c.10]

Лабораторные исследования кинетики окисления (по сульфитной методике) в реакторах небольших объемов типов РМС и РМЦ показали, что эти аппараты по эффективности превосходят аппараты барботажного типа. Действительно, при механическом перемешивании жидкости вследствие развитой ее турбулентности достигается наиболее тонкое диспергирование пузырьков газа, что при достаточно высоком газосодержании создает большую удельную поверхность контакта фаз. Однако при увеличении диаметра реактора D с сохранением D/d = onst отношение окружной скорости мешалки к расстоянию от ее лопастей до стенок аппарата, которое в какой-то мере характеризует область распространения газовых пузырей в объеме жидкости, изменяется пропорционально величине Re /D. Это является одной из причин наблюдаемого относительного снижения эффективности массопереноса в газожидкостных реакторах при увеличении их размеров. К сожалению, мы не располагаем достаточным количеством данных для оценки критерия эффективности реакторов больших объемов с механическим диспергированием газа. Но, вероятно, на начальном этапе оптимизации такой анализ можно провести по результатам исследований аппаратов малых объемов. [c.127]

Большое значение имеет устойчивость бптумо.минерального материала против действия напряжения сдвига, что особенно важно при высоких температурах. Доказано [38], что прочность битумоминерального материала определяется плотностью упаковки зерен минеральных материалов и прочностью их сцепления между собой. В свою очередь, плотность упаковки зависит от формы и размера зерен минеральных материалов, а прочность сцепления на контактах— от адгезии, толщины пленки битума, природы минерального материала и степени его дисперсности, определяющей удельную поверхность контактов. Чем больше эффективная поверхность контактов, тоньше пленки и выше когезия и адгезия битума, тем больше сила, необходимая для разрушения битумоминерального материала. [c.8]

Из уравнения (Ш,5Ь) вытекали важные выводи для практичеонмх целей производительность пористого катализатора во внутренней диффузионной области обратно пропорциональна радиусу верна IV ) катализатора и пропэрциональна корню квадратному из эффективного коэффициента дшф рузи (IV Отсюда следует, что для увеличения производительности, в случае протекания процесса во внутренней дивизионной области, необходимо уменьшить размер зерна или так изменить структуру катализатора , чтобы макси/а,яьно увеличить I) , не сниаая соответственно величину удельной поверхности контакта. [c.176]

Эффективность первой стадии значительна лищь при улавливании крупных частиц пыли (более 10 мкм). Результативность механизма удара при входе газового потока в жидкость на тарелке гораздо выше. Доказано, что этот механизм. является преобладающим при работе пенных пьшеуловителей. Эффективность третьей стадии тем вьпие, чем больше высота слоя пены на тарелке и чем больше величина удельной поверхности контакта фаз газ— жидкость. [c.134]

К факторам, от которых зависит эффективность экстракционны колонн, относятся удельная поверхность контакта фаз, время кон такта, движущая сила процесса и коэффициент массопередачи Увеличение удельной поверхности и времени контакта достигаете) интенсивным дроблением капель диспергируемой фазы. Для увели чения средней движущей силы необходимо уменьшить продольно перемешивание, что легко достигается в тарельчатых колоннах где чередование слоев обеих фаз исключает перемешивание межд соседними секциями колонны. Наиболее простой способ увеличени) коэффициента массопередачи — проведение процесса с редисперги рованием капель, так как процесс массопередачи через сферическу поверхность раздела фаз является процессом нестационарным [c.218]

Газосодержание и площадь поверхности контакта фаз изменяются по высоте, так как в объеме аппарата происходит непрерывное дробление и коале-сценция пузырьков. Для оценки эффективности аппарата используется значение средней удельной поверхности контакта фаз = 6ф/с г. и (в м /м ), [c.52]

В первой области (100—50% каолинита) взаимодействие между пластинками каолинита и игольчатыми кристаллами палыгорскита приводит к образованию каолинит-налыгорскитовых агрегатов с контактами пониженной прочности и, при равных соотношениях эффективных удельных поверхностей обоих компонентов (50 50), к образованию коагуляционных структур с максимальными для этой смеси структурно-механическими константами и минимальной устойчивостью (см. табл. 31). [c.131]

Таким образом, при взаимодействии совершенного каолинита и палыгорскита слоисто-ленточной структуры с высокими гидрофильными свойствами и эффективной удельной поверхностью образуются коагуляционные структуры с пония енными структурно-механическими характеристиками, прочностью и устойчивостью вследствие того, что крупные пластинки каолинита и значительно меньшие по размерам кристаллы палыгорскита не могут образовывать в своем сочетании большого количества прочных контактов. Механические характеристики этих структур изменяются в незначительных пределах. Оптимальные показатели система имеет при 70%-ном содержании палыгорскита (см. табл. 31). Она развивает максимальные значения быстрых эластических деформаций и обладает наибольшей устойчивосгью. [c.132]

Далее определяют объем пустот исследуемого образца (пачка капилляров, пористая среда) в капиллярах учитывают только внутренний объем, средний радиус поровых каналов и удельную поверхность, значения которых позволяют рассчитать общую поверхность контакта жидкости с твердой фазой. Подготовленную к опыту твердую фазу насыщают исследуемой жидкостью и погружают в нее на время, необходимое для завершения адсорбционных процессов и формирования граничного слоя одновременно готовят систему капилляров — отсоса. Такими системами могут служить соответственно узкие фракции зерен из измельченных капилляров, несцементированной и сцементированной породы, которые исследуют. Для каждой из приготовленных фракций определяют средний эффективный радиус пор. Это определение ведуг при уплотнении фракции массивным пестом по методике [87 . [c.88]

Поверхность контакта фаз (ПКФ). Указывается [348], что наиболее эффективным является такой режим работы, при котором структура газожидкостного слоя, отличающаяся тесным соприкосновением пузырьков и их деформацией [351,428], приближается к структуре пепы. Относительная ПКФ достигает при этом режиме значительных размеров — порядка 670 м /м (для случая барботажа кислорода в жидкий кислород) [10]. По данным Кальдербанка с сотрудниками [374], при Юг 0,5 м/с удельная ПКФ составляет 800—700 м7м и снижается до 330 м м при больших размерах пузырьков ячеистой пены. Известны также и другие сведения о ПКФ в газожидкостной системе на ситчатых решетках при разных режимах [163, 253, 379]. Применительно к пенному слою весьма [c.69]

Исключительно высокая эффективная температуропроводность кипящего слоя позволяет применять высокую температуру сушильного агента, не опасаясь при этом перегрева высушиваемого материала. Увеличение поверхности контакта в совокупности с улучшением теплообмениых характеристик и является главным фактором, обеспечивающим высокую удельную производительность сушилок. Специфика эксплуатации и конструктивное оформление сушилок во многом определяется характером высушиваемого материала. В отличие от влажных сыпучих продуктов пастообразные материа- [c.238]

При работе насадки в условиях высоких удельных нагрузок по жидкости щели между полосамй 1 и 2 будут периодически перекрываться пленкой жидкости. При этом образуется дополнительная двухсторонняя поверхность контакта фаз, что обеспечивает эффективность массообмена, а большой свободных объем насадки препятствует захлебыванию . [c.167]

В условиях средних значений удельных нагрузок происходш периодическое чередование процессов растекания пленки жидкости по боковой поверхности насадки на полосах 1 и 2, ребер 6 с последующим образованием струй и капель жидкости в щелях, на зубцах кромок ребер и полос с постоянным обновлением поверхности контакта фаз, что приводит к увеличению эффективности работы насадки. [c.167]

Насадочные колонны, как уже отмечалось, эффективнее распылительных благодаря меньшему продольному перемешиванию и более интенсивному редиспергированию капель. Они обладают, однако, меньшей производительностью, так как значительная часть их поперечного сечения занята насадкой (кольца, седла и т. п.). Во избежание растекания капель при контакте с поверхностью насадки материал последней должен предпочтительно смачиваться сплошной фазой. Размер элемента насадки, как и в других насадочных колоннах, не должен превышать 1/8 их диаметра с целью уменьшения объема пристенного пространства и канало-образования. Одновременно следует учесть, что в экстракционных насадочных колоннах средний размер образующихся капель i/yp (следовательно, и удельная поверхность дисперсной фазы) зависит от размера элемента насадки /. При этом для каждой жидкостной системы существует критический размер элемента насадки / р, определяемый по формуле / р = 2,42 (a/g Ар) - м. [c.594]

Электровосстановление нитрометана проводили в зоне потенциалов (фг, в) до обратимого водородного в том же растворе после контакта вещества с поверхностью электродов, отполяризованных при потенциалах двойнослойной области соответствующих кривых заряжения, которые характеризуются максимальной адсорбцией органического вещества [2]. Изменение скорости электровосстановления в 0,1н. растворах HgS04 и НС1 при ф г (в) = О показано на рисунке. Кривые 2 на рисунке выражают зависимость общей (I, ма), а кривые 3 — эффективной величины активности от состава катализатора. Эффективную удельную активность оценивали отношением общей активности катализатора (Г, ма) при данном потенциале к величине его поверхности (S, м ), оптимально используемой в условиях опыта, которую определяли экспериментально из зависимости скорости реакции от количества катализатора [3, 4]. [c.249]