Массообмен массоперенос межфазный

Ф.-х. г. изучает также нарушения устойчивости конвективного потока под влиянием тепло- и массопереноса, ускорение процессов обмена под влиянием вторичных потоков, интенсивный тепло- и массообмен на межфазной фанице, процессы переноса в системах, где происходит контакт трех фаз (напр., в газовых диффузионных электродах). [c.89]

Существенные различия между скрубберами с орошаемой неподвижной насадкой и контактными аппаратами с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем были отмечены Ченом и Дугласом Задержка жидкости в слое неподвижной насадки слагается из динамической и статической составляющих, причем последняя играет весьма ограниченную роль в процессах межфазного переноса. В то же время, в контактном аппарате с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем статическая задержка жидкости практически отсутствует вследствие движения насадки и, таким образом, вся удерживаемая жидкость принимает участие в массообмене между фазами. Этим, в частности, можно объяснить тот факт, что при одинаковых условиях работы скорости тенло-массопереноса в контактном аппарате с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем выше, чем в абсорберах с неподвижной насадкой . [c.677]

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]

Важную роль в технологических процессах играет, как известно, явление массопереноса, т. е. явление переноса массы вещества между двумя фазами. Существует несколько теорий процесса массопереноса через межфазную поверхность. Наибольшее распространение получила пленочно-пенетрационная теория, которая утверждает, что имеет место двойственный механизм диффузии. При малом времени контакта массообмен протекает как ряд неустановившихся процессов диффузии компонента от межфазной поверхности к элементарным вихрям сплошной фазы, соприкасающимся с поверхностью и проникающим в глубь сплошной фазы. При более длительном времени контакта действует механизм молекулярной диффузии через ламинарные пограничные пленки по обе стороны раздела фаз. [c.30]

Массоперенос в процессе жидкостной экстракции существенно ускоряется вследствие обновления поверхности контакта фаз при дроблении или коалесценции капель, что происходит практически во всех экстракционных аппаратах. Значительное влияние на массообмен оказывают поверхностные явления на границе раздела фаз. Вследствие градиента межфазного поверхностного натяжения сг возникает движение близко расположенных к границе раздела фаз слоев жидкости в направлении возрастания ст, приводящее к развитию межфазной турбулентности. Последнее приводит к ускорению массопереноса. В экстракционных аппаратах колонного типа часто большой вклад в массоперенос вносят концевые (или входные) эффекты. Входные эффекты особенно проявляются на входе в аппарат дисперсной фазы и при высокой скорости ее дробления на капли. [c.153]

При организации переноса вещества из фазы в фазу технолог должен стремиться улучшить межфазный контакт — за счет увеличения межфазной поверхности, более полного использования движущей силы и повышения интенсивности переноса на единицу поверхности. Движущую силу повышают, реализуя благоприятную схему движения контактирующих фаз, предпочтительно — противоточную. Интенсивность переноса вещества через единицу межфазной поверхности повышают путем турбулизации потоков контактирующих фаз. Наиболее действенным и относительно просто реализуемым обычно является увеличение поверхности межфазного контакта Р поэтому создание массообменных устройств направлено прежде всего на развитие поверхности массопереноса. [c.744]

Массопередачей называется перенос вещества из одной фазы в другую нормально к межфазной границе. Для схемы на рис. 10.8 — это перенос вещества через пограничные слои (две стадии) в случае мембранного процесса массопередача насчитывала бы три стадии добавляется перенос вещества через мембрану. Под массообменом будем понимать массоперенос в целом, включая подвод и отвод вещества с потоками фаз. Для схемы на рис. 10.8 массообмен насчитывает четыре стадии (для мембранного процесса их было бы пять). [c.769]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ КОНВЕКТИВНОГО МАССОПЕРЕНОСА В ЖИДКИХ ПЛЕНКАХ И МЕЖФАЗНЫЙ МАССООБМЕН [c.68]

Для модели типа Р основной перенос молекул адсорбата внутри пористых зерен адсорбента осуществляется диффузией в свободном пространстве пор пористого зерна, а для модели типа 5 основной перенос молекул адсорбата внутри микропористых зон пористых зерен адсорбентов осуществляется диффузией через адсорбированное состояние. С помощью теоретических моделей массопереноса вещества внутри пористого зерна типа Р можно описывать межфазный массообмен внутри мезо- и макропор пористых зерен, а с помощью модели типа 5 — массоперенос вещества внутри микропористых зон пористых адсорбентов. [c.175]

Многие задачи о межфазном массопереносе, протекающем при малых скоростях массообмена, можно решить по аналогии с соответствующими задачами теплообмена. Впрочем, и для описания процессов теплообмена очень часто могут быть использованы формулы, выведенные при решении аналогичных задач массопереноса. Поэтому в настоящем разделе не представлены никакие новые корреляции, а лишь показано, как известные корреляции по теплообмену, обсужденные в главе 13, можно преобразовать в корреляции, пригодные для описания подобных массообменных процессов. Некоторые результаты главы 13 фактически были получены на основании сравнения с данными о массопередаче. Чтобы проиллюстрировать происхождение полезных аналогий между процессами тепло- и массообмена и выяснить, при каких условиях такие аналогии применимы, проанализируем параллельно размерности уравнений конвективного тепло- и массопереноса. При этом воспользуемся результатами, полученными в разделе 13.2. [c.572]

Как известно, при массообмене между газом и жидкостью при некоторых условиях массоперенос значительно увеличивается вследствие возникновения в поверхностных слоях жидкости конвективных токов, усиливающих случайные мелкие возмущения. Это явление, называемое поверхностной или межфазной турбулентностью, возникает в результате трения между газом и жидкостью и резких изменений физических свойств в поверхностном слое жидкости и газа (эффекты Рэлея и Марангони). [c.19]

Условия возникновения неустойчивости поверхности раздела фаз зависят от соотношения вязкостей фаз, коэффициентов диффузии в них, а также от величины и знака поверхностной активности da/d и направления массопередачи. При наличии гетерогенных или гомогенных химических реакций поверхность, стабильная в их отсутствие, может потерять устойчивость [42], что приводит к усилению массопереноса [44]. Даже при незначительном торможении массопереноса в объемах фаз, например при наличии интенсивного турбулентного перемешивания, за счет эффекта Марангони удается уменьшить диффузионное сопротивление массопередаче на самой межфазной границе и тем самым интенсифицировать массообмен в целом [45]. [c.353]

Как видно из (1.63), (1.64), по сравнению с перекрестными эффектами, развивающимися в однофазных системах [42] (например, эффекты Соре, Дюфура и др.), в случае многофазных многокомпонентных систем (с химическими реакциями, фазовыми превращениями, тепло- и массообменом), подчиняющихся модели взаимопроникающих континуумов, спектр перекрестных эффектов значительно расширяется. Так, на величину диффузионных и тепловых потоков в пределах фазы оказывает влияние относительное движение фаз (коэффициенты ап зи > / 2п+зд)- Поток тепла 5,12) между фазами определяется не только разностью температур фаз, но и движущими силами межфазного переноса массы (коэффициенты i,2jv+2.....2Л42П+1) и химических превращений (коэффициенты, 121 > 2jv+i). Скорость транспорта вещества к-то компонента между фазами определяется прежде всего движущей силой межфазного массопереноса, состоящей из трех частей разности потенциалов Планка (V-ik [c.59]

Подавляющее большинство методик, предложенных для моделирования массообменных процессов в двухфазных газопарожидкостных системах, используют либо понятие теоретической ступени разделения (т. е. такого контактного устройства, в котором достигается межфазное равновесие), либо понятие ступени разделения с заданной (нормализованной) эффективностью разделения. Объясняется, это, с одной стороны, значительной сложностью моделей, использующих кинетические характеристики процессов массо- и теплообмена, а с другой стороны, недостаточной изученностью кинетики процессов тепло- и массопереноса в контактных устройствах различного типа. Разумеется, моделирование без учета кинетики процесса также дает полезную информацию об объекте. На его основе можно сравнить различные схемы процесса и выбрать оптимальный вариант, определить основные параметры потоков на выходе моделируемого объекта. Однако сопоставить различные конструкции массообменных устройств, наметить пути интенсификации процесса, верно определить размеры аппарата и энергозатраты на проведение процесса можно только с учетом кинетических характеристик контактных устройств и связей эти характеристик с гидродинамическими и физико-химическими параметрами процесса. [c.154]

Понятие приведенной пленки. Для приближенного описания межфазного тепло- и массообмена и горения вокруг капель пли частиц в условиях обтекания их газом, нарушающего сферическую симметрию процесса, используется схема приведенной пленки (Г. А. Варшавский, 1945 В. Spalding, 1955 Д. А. Франк-Каменецкий, 1967), согласно которой распределение концентраций кодтонент и температур вокруг пробной частицы полагается сферически-симметричным, а химические процессы и процессы тепло- и массопереноса локализуются внутри сферы ( приведенной пленки ) радиуса aj, т. е. на поверхности радиуса i вокруг центра пробной частицы значения концентраций компонент Рк ) и температур Т совпадают с их средними значениями Ркй) и Т в несущей фазе. Приведенная пленка вводится для учета интенсификации тепло- и массообменных процессов из-за продольного обтекания капли газом в предположении, что эту интенсификацию можно учесть приближением i к й с помощью соотношений типа [c.408]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология