Массообмен частицы с потоком

Массообмен частицы с потоком [c.251]

Распределение времени пребывания частиц потока (жидкости, газа или сыпучего материала) в аппарате и параметры моделей продольного перемешивания определяют экспериментальным путем. Для этой цели получили широкое распространение методы нанесения возмущения в определенном сечении потока и фиксирования вызванных им последствий (отклика системы) в другом сечении. Возмущающий сигнал может быть различным по форме и по физической природе. Наибольшее распространение получили импульсная и ступенчатая формы возмущений, значительно реже применяют возмущающий сигнал циклического вида. В качестве сигнала в поток вводят трассер (индикатор краситель, солевой раствор и т. п.), химически не взаимодействующий со средой и не участвующий в массообмене. [c.36]

Однако кипящий слой обладает и рядом недостатков. Наиболее важным из них является неоднородность слоя. Значительная часть потока газа проходит сквозь него в виде газовых пузырей и струй, составляющих как бы особую фазу, в которой отсутствуют химические превращения. Диффузия реагентов из пузырей в промежутки между твердыми частицами затруднена, вследствие чего возникает дополнительное — межфазное — сопротивление массообмену между потоком газа и поверхностью катализатора. [c.269]

К наиболее существенным источникам неравномерности распределения элементов потока по времени пребывания в промышленных аппаратах можно отнести неравномерность профиля скоростей системы турбулизация потоков молекулярная диффузия наличие застойных областей в потоке каналообразование, байпасные и перекрестные токи в системе температурные градиенты движущихся сред тепло- и массообмен между фазами и т. п. Перечисленные причины, существующие в технологических аппаратах и действующие в различных комбинациях, обусловливают специфический характер неравномерности в каждом конкретном случае. Для оценки неравномерности потоков вводится ряд функций распределения, каждая из которых является результатом установления однозначного соответствия между произвольной частицей потока и некоторым характерным для нее промежутком времени. [c.204]

Из приведенных примеров следует, что в реальных задачах о массообмене частиц с потоком при малых числах Рейнольдса число Пекле в уравнении (2.1), вообще говоря, может принимать значения, изменяющиеся в очень широком интервале. [c.18]

Рассмотрим стационарный массообмен частицы с потоком при различных значениях чисел Ре. С различием чисел Ре в газе и жидкости связано использование различных методов приближенного решения задачи [c.252]

Рассмотрим нестационарный массообмен частицы ю потоком. В [29] рассматривается процесс диффузии к твердой сферической частице при малых, но конечных числах Re и Ре в случае, когда в некоторый момент времени начинается реакция первого порядка. Скорость набегающего потока и концентрация диффундирующего вещества на большом расстоянии от частицы постоянны и равны [c.259]

Учитывая высокую интенсивность этих процессов в условиях слоевого горения, можно считать, что они протекают и заканчиваются в очень узкой зоне на поверхности слоя, не превышающей по высоте размера средней частицы. Воспламенение и горение летучих и интенсивный тепло- и массообмен частицы с потоком приводят к быстрому нарастанию температуры поверхности коксового остатка, углерод которого по мере прекращения выхода летучих начинает все более активно вступать во взаимодействие с кислородом. Начинается стадия выгорания коксового остатка. Зона выгорания углерода кокса занимает по существу весь остальной участок высоты слоя. [c.225]

В этом параграфе рассмотрено несколько представляющих интерес для приложений частных задач о массообмене частиц с потоком, решение которых основано на применении общих формул 1. [c.135]

Исследуем теперь массообмен частицы, которая окружена областью течения с полностью замкнутыми линиями тока. В этом случае на поверхности частицы отсутствуют особые гидродинамические точки (или линии) торможения потока. Рассматриваемая ситуация качественно аналогична диффузии к круговому цилиндру, свободно вращающемуся в простом сдвиговом потоке (см. 7 гл. 3), и характерна тем, что здесь при больших числах Пекле не происходит формирования диффузионного пограничного слоя вблизи поверхности частицы. [c.149]

Из проведенного выше рассмотрения следует, что в задаче о массообмене частицы с простым сдвиговым потоком конкретный вид стоксова распределения поля скоростей вблизи частицы при построении приближенного решения с точностью до членов Ре / оказывается несущественным. В этом приближении используются лишь [c.229]

Экстрагирование из неподвижного слоя. В задаче периодического экстрагирования из неподвижного слоя сферических частиц учтем массообмен частицы с обтекающим ее потоком экстрагента в соответствии с уравнением массоотдачи (2.70). Условием, связывающим концентрацию в растворителе (Сж) и поток целевого компонента от поверхности частиц, является уравнение [c.107]

Минимальные значения критерия Nu и величины соответствуют массообмену между твердой фазой и неподвижной жидкостью (газом или паром). Рассмотрим такой массообмен на примере сферической частицы. Поток массы через сферическую поверхность с радиусом г внутри жидкости, окружающей частицу, будет [c.179]

Турбулентная диффузия является следствием турбулентных пульсаций частиц потока, т. е. представляет собой чисто гидродинамическое явление. Для оптимальных условий работы массообменных аппаратов характерны режимы движения с изотропной турбулентностью, когда пульсации частиц одинаковы во всех направлениях. В качестве характеристики турбулентного потока используют путь смешения или масштаб турбулентности Ь и среднюю пульсационную скорость частиц потока и. Произведение этих величин по аналогии с молекулярной диффузией определяется как коэффициент турбулентной диффузии [c.47]

На многие процессы, главным образом тепловые, массообменные и химические, большое влияние оказывает структура потоков в аппаратах. Даже при первоначальном равномерном распределении входящих потоков <что само по себе часто представляет трудную задачу) картина их движения внутри промышленного аппарата довольно сложна. Как правило, скорости потока неодинаковы по сечению аппарата, поперечному к основному направлению движения, причем распределение, или профиль, скоростей изменяется от сечения к сечению по длине (высоте) аппарата. Частицы потока движутся по криволинейным, часто довольно сложным траекториям, иногда и в направлении, противоположном основному направлению потока. Это приводит к тому, что некоторые частицы могут быстро проскочить через аппарат, например в случае каналообразования и байпасирования части потока (см. стр. 105 и 109). Время пребывания этих частиц меньше среднего, в то время как другие задерживаются в аппарате дольше зачастую в нем образуются застойные зоны, в которых время пребывания частиц оказывается весьма значительным. [c.117]

Рис. 6.17. Массообмен между потоком газа и частицами неподвижного слоя насадки (обозначения см. в табл. 6.1).

Рис. 6.18. Массообмен между потоком жидкости и частицами неподвижного слоя насадки

Массообмен частиц, капель и пузырей с потоком [c.138]

Массообмен частиц, капель и пузырей с потоком Запишем общее решение уравнения (4.4.13) [c.150]

Частица произвольной формы конечных размеров. При малых числах Пекле задача о массообмене частицы произвольной формы с однородным поступательным потоком исследовалась методом сращиваемых асимптотических разложений в [206]. Для среднего числа Шервуда с точностью до членов первого порядка малости по Ре было получено выражение [c.151]

Массообмен частицы произвольной формы с линейным сдвиговым потоком, в работе [189] исследовался массообмен частицы произвольной формы, свободно взвешенной в линейном сдвиговом потоке (4.5.1). Для безразмерного интегрального диффузионного потока на поверхность частицы было получено трехчленное разложение по малому числу Пекле [c.156]

Массообмен частиц и капель с потоком при больших Ре 157 [c.157]

Подобное снижение Ксотн может уменьшить суммарную константу скорости реакции, если последняя лимитируется массообменом между потоком и частицами. [c.279]

На рис. 3.6 показан результат сравнения величины (Sh—1)/S s рассчитанной по формуле (5.4) (сплошная линия), с экспериментальными данными по массопереносу к частицам, взвешенным в аппаратах с мешалками, при разных числах Рейнольдса Re и Шмидта Se. Штриховая линия соответствует эмпирической зависимости, предложенной Левинсом и Гластонбери [1551 на основании собственных экспериментов, точками представ--лены экспериментальные данные Харриотта [142]. Видно, что, несмотря на сделанное при выводе зависимости (5.4) предположение о малости чисел Рейнольдса, она хорошо согласуется с экспериментальными данными вплоть до значений Re = 10 , а при Re 10 дает слегка заниженный результат, как это и следовало ожидать, по аналогии с данными по влиянию числа Рейнольдса на массообмен частицы с поступательным потоком ( 2). Таким образом, зависимость (5.4) можно рекомендовать для практических расчетов скорости массопереноса к частицам, взвешенным в турбулентном потоке жидкости, в широком диапазоне чисел Пекле и Рейнольдса. [c.109]

Мембранные процессы классифицируются по виду основной движущей силы процесса. Движущей силой мембранного процесса является градиент химического (для незаряженных частиц потока) или электрохимического (для заряженных частиц потока) потенциала. Однако для технических расчетов таких процессов, так же как и для других массообменных процессов, в качестве движущей силы мембранного процесса принимают градиент фактора, определяющего скорость данного процесса, например градиент давления, температуры и т.д. Таким образом, основной движущей силой мембранного процесса может быть градиент тяяекия - баромембранные процессы (обратный осмос, нано-, ультра- и микрофилыра-ция), градиент концентраций-диффузионно-мембранные процессы (диализ, испарение через мембрану, мембранное разделение газов и др.), градиент электрического потенциала-электромембранные процессы (электродиализ, электроосмос и др.), градиент температурпроцессы (мембранная дистилляция и др.). В некоторых мембранных процессах возможно сочетание двух или даже трех названных выше движущих сил. [c.314]

Когда сплошная фаза фильтруется через слой дисперсного материала, некоторые струйки сплошной среды могут затормаживаться при их взаимодействии с частицами слоя, а другие элементы потока могут проходить через зазоры между частп-цамн относительно быстро, что приводит к дополнительному расширению кривой плотности распределения р(т). При движении через массообменный аппарат потока дисперсной фазы происходит процесс случайного взаимодействия и перемещения отдельных частиц или пакетов частиц, что также приводит к различным временам пребывания тех или иных порций дисперсного материала. Статистически неупорядоченный характер перемещения частиц по аналогии с процессом турбулентной диффузии в потоке сплошной среды позволяет полагать и здесь механизм случайного перемещения частиц квазидиффузионным. [c.73]

СТРУКТУРА ПОТОКОВ в аппаратах непрерывного действия, существенно влияет на хим. процессы, тепло- и массообмен. Для процессов в многофазных потоках важно взаимное направление движения фаз (противоток, прямоток я др.) и геом. формы движущихся объемов (пленки, струи, капли, пузыри). При рассмотрении переноса процессов существенны режим течения (ламинарный, турбулентный) и связанная с ним проблема пограничного слоя. Большое значение имеют различия во времени пребывания частиц потока в рабочем объеме и их взаимное перемешивание в результате нестационарности поля скоростей, неравномерности распределения скоростей и их разнонаправленности. В частицах потока, покидающих рабочий объем быстрее других, процесс оказывается незавершенным, в частицах же, задерживающихся в зтом объеме, он проходит глубже. Поскольку скорость процесса обычно падает во времени, его незавершенность определяется долей частиц с малым временем пребывания.. Отрицат. влияние неравномерности распределения времени пребывания тем сильнее, чем выше требуемая степень завершенности процесса. [c.548]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология