Массопередача в сплошной фазе

Ас — средняя движущая сила массопередачи в сплошной фазе [c.7]

МАССОПЕРЕДАЧА В СПЛОШНОЙ ФАЗЕ [c.207]

В системе жидкость — жидкость лимитирующее сопротивление реакционной фазы — явление чрезвычайно редкое. Реакция, как правило, протекает в сплошной фазе. Если коэффициенты молекулярной диффузии переходящего компонента в фазах не сильно отличаются по величине, то коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в 6—10 раз больше, чем коэффициент массоотдачи в дисперсной фазе [6]. Лимитирующее сопротивление сплошной фазы в этих условиях имеет место при величине коэффициента распределения <0,1. Если при этом учесть увеличение скорости массопередачи в сплошной фазе под воздействием химической реакции, то становится очевидным, что лимитирующее сопротивление реакционной фазы может иметь место лишь при очень малых значениях коэффициента распределения (г ) 10 ). Столь низкие значения коэффициентов распределения в системе жидкость — жидкость встречаются сравнительно редко. [c.227]

Однако критический анализ экспериментальных и теоретических работ, имеющихся в научной литературе, показывает, что при переходе от единичных частиц к стесненному потоку в тех пределах изменения 6, которые имеют место в технологической аппаратуре, модель массопередачи в сплошной фазе и величина коэффициента массопередачи остаются неизменными. В качестве иллюстрации на рис. 13.2 приведены результаты сопоставления расчетных (11.77) и экспериментальных величин NuJ при различных значениях е. [c.249]

Заполнение колонны неупорядоченной насадкой не приводит к значительному изменению скорости массопереноса в сплошной фазе. При расчете коэффициентов массопередачи в сплошной фазе применительно к колоннам с крупной насадкой удовлетворительные результаты дает использование формул, которые были получены для расчета массопереноса в распылительных и барботажных колоннах. [c.269]

Массопередача в сплошной фазе [c.343]

ПАВ влияют как на скорость подъема капли, так и на массопередачу в сплошной фазе. Капля движется по закону, справедливому для твердых сфер. Это приводит к заметному, но незначительному уменьшению скорости капли. Диффузионный поток на [c.351]

Анализ и обработка экспериментальных данных по кинетике тепло- и массопередачи элементарных актов взаимодействия фаз в системах газ — твердое тело и жидкость — твердое тело, выполненные в работах [62, 63], показывают, что для массопередачи в сплошной фазе в широком диапазоне изменения переменных наблюдается автомодельность критерия 51 по отношению к критерию Ке, поэтому функция Ф в правой части уравнений (3.69) принимает вид [c.102]

Важным свойством массопередачи при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы является квазистационарный характер процесса, что резко отличает массопередачу в сплошной фазе от массопередачи в дисперсной фазе. Подробный анализ имеющихся уравнений для определения коэффициента массопередачи в сплошной фазе приведен в работах [45, 48]. В общем случае [48] зависимости для расчета скорости массопередачи могут быть сведены к уравнению Хигби [c.125]

Твердые шарообразные части ы. При отсутствии сопротивления массопередаче в сплошной фазе нестационарное изменение средней концентрации распределяемого компонента Сд со временем 0 выражается уравнением [c.210]

Скорость массопередачи в сплошной фазе. Эту скорость определяли для твердых сфер и капель с внутренней циркуляцией. [c.213]

Это уравнение можно получить также из уравнения (V, 52) теории проникновения Хигби при условии, что 0 = dp/u<. Указанное уравнение успешно используют для интерпретации многих данных о массопередаче в сплошной фазе. Однако если подвижность поверхности капли уменьшается вследствие адсорбции на ней некоторых веществ, то эффективное значение 9 сильно увеличивается [c.214]

Эти же авторы нашли, что осцилляция увеличивает значение She на 45%. Были предложены также другие уравнения для коэффициентов массопередачи в сплошной фазе, аналогичные по форме уравнению (V, 85). [c.214]

Уравнение (XI, 19) достаточно хорошо соответствует опытным данным о массопередаче в потоке, движущемся через слой твердых частиц и через систему кашель. Поэтому указанное уравнение можно рекомендовать (при замене Vs на Уг) для расчета массопередачи в сплошной фазе. Для расчета массопередачи в дисперсной фазе применимо уравнение (V, 83) при условии, что размер капель больше их переходного размера, отвечающего скорости осаждения, и при замене на для более мелких капель рекомендуют пользоваться уравнением (У,81). [c.557]

При наличии сопротивления массопередаче в сплошной фазе формула неприменима. В этом случае рекомендуется пользоваться диа- [c.274]

Рассмотрим основные модели процесса массопередачи в сплошной фазе. [c.25]

Более последовательно рассматривается массопередача в сплошной фазе Левичем [13]. В. Г. Левич учитывает конкретный характер установившегося движения жидкости исходя из решения, полученного Адамаром и Рыбчинским [6, 7] для уравнения Навье — Стокса. [c.28]

Простейшей моделью массопередачи в сплошной фазе является модель Хигби [52], рассматривающая молекулярную диффузию вещества, направленную перпендикулярно к слою жидкости, обтекающему каплю. На самой поверхности капли концентрация остается постоянной во времени, что предполагает отсутствие сопротивления внутри капли, а концентрация в слое сплошной фазы, контактирующем с каплей, равна в начальный момент концентрации в ядре потока. Если пренебречь искривлением контактирующего с каплей слоя, то задача сводится к нахождению решения уравнения одномерной диффузии [c.96]

Массопередача в сплошной фазе при отсутствии сопротивления внутри капли изучалась также Джонсоном с сотрудниками [c.98]

Как было показано выше, при экстракции единичными каплями, коэффициент массопередачи может быть рассчитан по формуле Хигби, если скорость процесса лимитируется массопередачей в сплошной фазе, или, исходя из циркуляционной модели Кронига и Бринка [34], если процесс лимитируется скоростью переноса в диспергированной фазе. Процесс массопередачи в распылительной колонне отличается от массопередачи при экстракции единичными каплями, наличием стесненного потока диспергированной фазы. [c.190]

В уравнении (25) к . — коэффициент массопередачи в сплошной фазе, определяемый по уравнению [c.159]

Проведенное исследование массопередачи при экстракции в системе вода—кислота—бензол в распылительной колонне показало, что в случае, когда сопротивление сосредоточено в одной из фаз, коэффициент массопередачи с достаточной степенью точности может быть рассчитан по формулам Кронига и Бринка для массопередачи внутри капли п по формуле Хигби для массопередачи в сплошной фазе. Указанные модели применимы для объемных долей диспергированной фазы, достигаю-ш их 18.3%. [c.218]

Уксусная кислота удаляется из падающих в слое бензола капель ее водного раствора. Начальная концентрация уксусной кислоты равна 0,01%, и ее следует снизить до 0,005%. Найти расстояние, которое должны пройти каили, если они имеют диаметр 1 мм и если а) содержимое капель неподвижно, б) внутри капель происходит циркуляция и в) содержимое капель полностью перемешано. Обе жидкие фазы имеют температуру 20° С. При этой температуре коэффициент диффузии уксусной кислоты в воде равен 0,88-Ю" см /сек, а коэффициент диффузии уксусной кислоты в бензоле 1,92 10 см /сек. Предполагается, что капли очень быстро достигают своей конечной скорости. Эту скорость можно определить, пользуясь коэффициентом трения, взятым по рис. 15. 6. В случае б можно пренебречь сопротивлением массопередаче в сплошной фазе. [c.533]

Важнейшим свойством массопередачи при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы является квазистационарный характер процесса, что резко отличает массопередачу в сплошной фазе от массопередачи в дисперсной фазе. Лишь для случая массопередачи от пузырей очень большого диаметра (>25 мм) было отмечено [72, 73] некоторое уменьшение коэффициентов массопередачи с увеличением времени контакта. Однако для пузырей столь большого размера возможно возникновение специфических эффектов, например, изменение скорости обтекания частицы под влиянием градиента межфазного натяжения по механизму, рассмотренному Тимсоном и Дюном [74]. Уменьшение коэффициента массопередачи может быть связано также с механизмом движения столь больших пузырей, которые увлекают с собой некоторый объем сплошной фазы [75]. [c.210]

Единственная теоретическая модель массопередачи, учитывающая влияние поверхностных явлений, была разработана Тимсоном н Дюном [74], которые вывели для случая массопередачи в сплошной фазе формулу [c.218]

Массопередача при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы. Экспериментальное изучение скоростп массопередачи в сплошной фазе в системах жидкость — жидкость и жидг. ость — газ явилось объектом многочисленных исследований [41, 72, 75, 117—127]. Сопоставление экспериментальных данных с величинами коэффициентов массопередачи, вычисленными по различным моделям, показывает, что формулы (11.76) [c.222]

В случае, когда процессы переноса в пустотелых аппаратах определяются лимитирующим сопротивлением сплошной фазы, взаимное влияние частиц имеет более Сложный характер. Теоретически этот вопрос рассматривался в работах Рукенштейн [34], а также Ритема п Рипкинса [35]. Авторы этих работ пришли к выводу, что при переходе от единичной частицы к стесненному потоку частиц механизм массопередачи в сплошной фазе сохраняется. [c.248]

С другой стороны, по мнению некоторых авторов, при переходе от единичных капель или пузырей к стесненному потоку коэффициент массопередачи в сплошной фазе уменьшается. Так, Руби и Элжин [37] предложили формулу [c.249]

Согласно уравнению (13.4), по мере увеличения е значение критерия Nu уменьшается. Хартье с соавторами [38] предложил для описания массопередачи в сплошной фазе в случае стесненного потока соотношение [c.249]

Экспериментальные корреляции для расчета скорости массопередачи в сплошной фазе при наличии стесненного потока были предложены также Кольдербэнком и Мао-Юнгом [39]. Для случая, когда средний диаметр частицы < 0,25 см, авторы приводят формулу [c.249]

Скорость массопередачи в сплошной фазе также зависит от структуры потоков в капле. Если капли ведут себя как твердые сферы, то для расчета коэффициента массоотдачи в сплошной фазе можно. использовать корреляцию Штайнбергера и Трейбала [c.307]

Для условий обтекания жидкой поверхности имеегся ограниченное количество исследований гидродинамической аналогии тепло- и массопередачи. Заслуживает внимания уравнение Диль-мана [66] для массопередачи в сплошной фазе при движении пузыря в турбулентном потоке жидкости [c.103]

Шарообразные капли с внутренней циркуляцией. Крониг и Бринкиспользовав линии тока Адамара, подобные показанным на рис. 99, но с центром циркуляции, совпадающим с центром большого круга сферы, решили уравнение диффузии для сферы при отсутствии сопротивления массопередаче в сплошной фазе. Строго это решение применимо лишь при Ре<1, однако Спеллс наблюдал линии тока Адамара и при больших значениях критерия Рейнольдса. Уравнение Кронига — Бринка имеет вид [c.211]

Твердые сферы. Массопередача для твердых сфер представляет собой предельный случай, соответствующий наименьшей скорости массопередачи в сплошной фазе. Штайнбергер и Трейбал предложили следующую корреляцию для многочисленных данных о тепло- и массопередаче в газовой и жидкрй сплошной фазах [c.213]

Уравнение (XI, 35) применимо для расчета коэффициентов массопередачи в сплошной фазе при аправлении массопередачи из водной фазы в органическую при противоположном направлении массопередачи уравнение (XI,35) дает заниженные значения кс. [c.557]

Массопередача в сплошной фазе. Имеем 1/г= У (1 — 0 ) = 165 м1 . Применим уравнение (XI, 19), заменяя Уз на Уг. Находнм = 255 [c.562]

На основе имеющихся теоретических и опытных данных можно приближенно рассчитать к. п. д. ступени смесительно-отстойного экстрактора и оценить влияние на к. п. д. скорости мешалки, диаметра ее лопастей, скоростей потоков, соотношения потоков и других факторов. Метод расчета основан на двухпленочной теории процесса массорбмена. Предполагают, что концентрации растворенного вещества в жидкостях у поверхности раздела находятся в равновесии. Коэффициент массопередачи в сплошной фазе для периодически действующего сосуда с мешалкой в условиях развитой турбулентности равен [23] [c.272]

Мы рассмотрели основные модели, учитывающие наличие сопротивления массопередачи в одной из фаз. Труднее определить коэффициенты массопередачи в тех случаях, когда сопротивление обеих фаз сравнимо. В качестве примера, поясняющего подход к задачам подобного рода, можно указать на модель Гро-бера [4], в которой при определении коэффициента массопередачи в диспергированной фазе учитывается в неявном виде сопротивление массопередачи в сплошной фазе. Модель Гробера основана на предположении о чисто молекулярном характере переноса и потому вряд ли найдет применение в жидкой экстракции, но она имеет определенную методическую ценность. Хэндлос и Барон [9] предложили учитывать сопротивление обеих фаз, пользуясь формулой (7) пленочной теории, определяя при этом частные коэффициенты массопередачи для сплошной фазы по формуле (18) и для диспергированной по предложепноп ими же формуле (16). Данный метод расчета применим лишь постольку, поскольку применима формула (16). В том случае, когда механизм массопередачи в капле носит нестационарный характер, формула (7) пленочной теории неприменима. Методы расчета коэффициентов массопередачи для данного случая пока еще не разработаны. [c.30]

Допущение 2 является заведомо неверным. Массопередача в сплошной фазе вблизи поверхности канли происходит не только в направлении, нормальном к поверхности, но и в тангенциальном. В связи с этим распределение концентраций в пленке со стороны сплопшой среды нельзя считать линейным. То же самое относится и к пленке со стороны диспергированной капли, так как в капле имеются конвективные циркз ляционные токи [1]. Согласно допущению 2, частные коэффициенты массоотдачи линейно зависят от коэффициента диффузии, в то время как, согласно многочисленным экспериментальным данным, Ы и пропорциональны корню квадратному из величины коэффициента диффузии [1, 4]. Кроме того, сам факт существования диффузионного слоя является предметом дискуссии [5, 6] и, уж во всяком случае, толщина диффузионного слоя не равна толщине ламинахь ного. Таким образом, формулы (3) пленочной теории следует считать неверными. [c.41]

Большинство авторов, изучавших массопередачу в капле, не проводили сопоставления экспериментальных данных с конкретными физическими моделями массопередачи, а проводили обычную критериальную обработку [1, 81]. Таким образом, до 1 едав-него времени отсутствовали экспериментальные данные, достаточно строго подтверждающие или отрицающие применимость той или иной физической модели для расчета коэффициентов массопередачи через сферическую границу раздела фаз. О применимости моделей массопередачи можно было судить лишь по косвенным качественным данным. Так авторы [50, 82, 83] пришли к выводу, что коэффициент массопередачи в случае, когда массопередача лимитируется сопротивлением сплошной фазы, зависит от скорости диспергированной фазы. Гриффит [81] нашел, что при этом существует зависимость коэффициента массопередачи от отношения вязкостей фаз. Кольдербенк [84] установил, что при массопередаче в сплошной фазе коэффициент массопередачи зависит от величины капель. При этом различные авторы зачастую делали диаметрально противоположные выводы по результатам своих исследований. Так Астерит [50] приходит к выводу об отсутствии зависимости коэффициента массопередачи в сплошной фазе от скорости движения сплошной фазы, а Смит и Бекман [85], наоборот, находят, что интенсивность процесса массопередачи пропорциональна отношению скоростей фаз. Каулсон и Скиннер [86] пришли к выводу о пропорциональности интенсивности массопередачи в сплошной фазе числу Рейнольдса, а Лайт и Пасинг [87] к выводу, что зависимость числа Нуссельта от Рейнольдса имеет вид [c.105]

Сравнение коэффициентов массопередачи в сплошной и диспергированной фазах для капель с диаметрами до 0,3 см, показало, что коэффициент массопередачи в сплошной фазе примерно в 8—10 раз больше коэффициента массопередачи в диспергированной с )азе. Таким образом, если воспользоваться формулой аддитивности частных коэффициентов массопередачи, то легко установить, что сопротивления массопередаче в сплошной и диспергированной фазах становятся равными лишь при 4 =8- -10. Проверка этого положения осуществлялась [94] на системе вода — уксусная кислота — этилацетат, где Ч 1 [95]. Для капель диаметром меньше 0,3 см получено хорошее совпадение расчетных и экспериментальных величин. Приведенные данные свидетельствуют о том, что при Ч =1 лимитирующим является сопротивление диспергируемой фазы. К аналогичным выводам пришли также Плановский и Вертузаев [96]. [c.108]

Нами рассмотрена массопередача в сплошной фазе при числах Ке 80 с учетом быстропротекающей необратимой бимолекулярной химической реакции. Распределение скоростей жидкости вокруг капли определено уравнениями Хамилека и Джонсона [22]. Задача решена в рамках теории диффузионного пограничного слоя. Система уравнений стационарной конвективной диффузии для экстрагента и хемосорбента при помощи преобразования Прандтля — Мизеса сведена к системе уравнений теплопроводности. Краевые условия записаны в предположении, что константа скорости реакции велика, реакция необратима и фронт ее совпадает с линией тока. На реакционной поверхности выполняется условие равенства материальных потоков. Для критерия Ки получено выражение [c.143]