Коэффициент физической абсорбции

Проведение опытов в этих условиях преследует обычно цель моделирования на лабораторных установках процесса абсорбции в промышленной аппаратуре, например в насадочных колоннах. Как показано в главе V, количественные оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции обычно мало отличаются друг от друга независимо от того, сделаны ли они на основе пленочной модели или моделей поверхностного обновления Хигби или Данквертса. В большинстве случаев для данного значения коэффициента массоотдачи при физической абсорбции, k , по всем моделям получаются близкие предсказания в отношении этого влияния. Поэтому можно ожидать, что если лабораторная модель промышленного абсорбционного аппарата, предназначенная для изучения влияния реакции на скорость абсорбции, сконструирована с соблюдением существенного условия одинаковости значений в натуре и в модели, то, в соответствии с изложенным в главе V, данная реакция будет приводить к увеличению скорости абсорбции в обоих аппаратах в одинаковой степени (при одном и том же значении А, или парциального давления растворяемого газа у поверхности жидкости). [c.175]

Таким образом, вне зависимости от вида кинетического уравнения при выполнении условия (1.18) коэффициент химической абсорбции равен коэффициенту физической абсорбции k . [c.26]

Скорость диффузии можно представить в виде условия, когда время реакции, определенное по уравнению (19), намного больше 8 10. Поэтому условием реакции в пленке следует пренебречь. Сравнение уравнений (5) и (29) показывает, что величина ЬЧО равна времени диффузии, если б и вычислены по значениям коэффициента физической абсорбции. [c.27]

Коэффициент физической абсорбции, определяется уравнением [c.15]

Очевидно, пленочная теория переоценивает влияние коэффициентов диффузии, как это наблюдается в определении коэффициентов физической абсорбции. Тем не менее, уравнение (1.34) соответствует точному решению при = 02. [c.30]

В режиме мгновенной реакции коэффициент химической абсорбции пропорционален коэффициенту физической абсорбций. Это значит, что химическая абсорбция в этом режиме зависит от гидродинамических условий таким же образом, как и про- [c.30]

При использовании пленочной колонны (рис. 19) величина поверхности раздела фаз не может быть изменена но ряд величин межфазной поверхности может быть получен при использовании различных колонн. Можно варьировать коэффициент физической абсорбции, изменяя расход жидкости. [c.93]

Низкое содержание компонента В в жидкой фазе или небольшое значение коэффициента диффузии Ов уменьшают эффективность химической реакции при проведении абсорбции, и в таких условиях процесс приближается к обычной физической абсорбции. Однако высокие значения обоих этих величин способствуют достижению высоких скоростей абсорбции в результате прохождения химической реакции. На основе пенетрационной модели можно получить зависимость, несколько отличающуюся от выражения (У1П-189) [c.254]

Во многих работах, посвященных химически активным абсорбентам, процесс абсорбции рассматривали так же, как и при чисто физической абсорбции, но с переменными коэффициентами массопередачи в жидкой фазе, зависящими от химического равновесия, концентрации и природы реагента. Типичной является работа Шервуда и Пигфорда , касающаяся абсорбции двуокиси углерода растворами углекислого натрия. По мере протекания абсорбции карбонат превращается в бикарбонат. Равновесие этой системы определяется следующим чисто эмпирическим уравнением [c.187]

Эта система дифференциальных уравнений была численно проинтегрирована при помощи большой электронно-счетной машины. Некоторые из полученных результатов представлены на рис. УИ-8—УП-П. Для сравнения приведены данные по реакции первого порядка и необратимой реакции второго порядка. На графиках по оси ординат отложены не коэффициенты массопередачи в условиях чисто физической абсорбции, а поправочные коэффициенты к ним. [c.193]

При диффузии газа в жидкость, с которой он химически взаимодействует, может происходить повышение температуры вблизи поверхности абсорбента, во-первых, из-за экзотермичности физической абсорбции, а во-вторых (в еще большей степени), вследствие экзотермичности химической реакции. При достаточно большом увеличении температуры это может отразиться на скорости абсорбции вследствие воздействия на растворимость, коэффициент диффузии и скорость реакции. В последующих расчетах принимается, что потери тепла с поверхности жидкости в газовую фазу отсутствуют. Разумеется, при наличии таких потерь повышение температуры поверхности будет менее значительным, поэтому полученный результат дает завышенное, по сравнению с действительным, значение температурного роста. [c.61]

Из сопоставления с уравнением (П1,7) следует, что коэффициент ускорения, выражающий, во сколько раз химическая реакция, сопровождающая абсорбцию, увеличивает количество газа, абсорбированного за определенное время, по сравнению с чисто физической абсорбцией, равен У [ + К (Dp/D )] (1 + К), или просто (1 + К) при одинаковых коэффициентах дис узии. В последнем случае общая концентрация прореагировавшего и непрореагировавшего газа А, т. е. [Л ] + [Р], составляет у поверхности А I + К) и в массе жидкости А° (1 + К). Значит для расчетов можно пользоваться уравнениями для абсорбции нереагирующего растворяемого газа, заменив в этих уравнениях концентрацию газа на общую (суммарную) концентрацию свободного и прореагировавшего газа А. [c.71]

У-2-1. Физическая абсорбция. При отсутствии реакции по результатам опытов в колоннах с орошаемой стенкой или с ламинарной струей можно определить [используя уравнения (IV,9) или (IV,14)] величину произведения А У О а- Если растворимость газа известна или определена специально, то отсюда можно найти значение его коэффициента диффузии Оа в растворе. [c.90]

Примем, что реакция протекает достаточно быстро для поддержания равновесия во всех точках, а коэффициент диффузии пары ионов И" , Н80 " такой же, что и для ЗОа. Тогда для расчета можно использовать те же уравнения (IV,9) или (IV, 14), что и для физической абсорбции, причем концентрация А выражает сумму кон- [c.90]

Время экспозиции, или период контакта 0, определяется гидродинамической обстановкой и является единственным параметром модели обновления, необходимым для учета влияния гидродинамики на коэффициент массоотдачи В соответствии с уравнением (И 1,8), соотношение между ki а Q для физической абсорбции получается следующим образом [c.104]

Значения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе при физической абсорбции, к1, зависят от периферической плотности орошения, определяемой как [c.176]

Можно и прямо использовать значения коэффициента ускорения Е, приведенные в главе HI для различных типов реакций. В главе III коэффициент Е выражал отношение количества газа, абсорбированного неподвижной жидкостью за данное время в условиях протекания химической реакции, к его количеству, которое абсорбировалось бы за то же время в отсутствие реакции. В настоящей главе этот коэффициент рассматривается как отношение средней скорости абсорбции перемешиваемой жидкостью при наличии реакции к средней скорости физической абсорбции. [c.109]

Отметим, что величина R не пропорциональна разности А —А°, как это наблюдается при физической абсорбции, что характерно для абсорбции с химической реакцией при значениях А°, отличающихся от нуля. Следовательно, в общем случае (за исключением физической абсорбции) нельзя определять коэффициент массоотдачи как отношение R 1 А — А°). [c.110]

У-9-3. Модели поверхностного обновления. Данквертс показал, что при использовании любой из двух моделей поверхностного обновления и равенстве коэффициентов диффузии всех компонентов скорость абсорбции также может быть найдена умножением коэффициента физической массоотдачи на движущую силу, равную количеству газа, которое требуется для насыщения единицы объема основной массы жидкости, когда концентрация свободного (непрореагировавшего) газа А возрастает от А° до Л. [c.130]

Значительная зависимость поведения дисперсной системы от физических свойств жидкости (а также и газа) выдвигает еще одну проблему. Если экспериментальные условия измерения скорости абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, и скорости физической массоотдачи (ее коэффициента к ) не полностью гидродинамически идентичны, то нельзя найти действительные значения коэффициента ускорения абсорбции химической реакцией. Во избежание этого затруднения целесообразно измерять к1 одновременно с измерением скорости абсорбции реагирующего газа. Такое измерение . можно производить, используя, например, десорбцию [c.224]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на выполнение формулы аддитивности, более подробно. Выполнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызьшает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-активными веществами (ПАВ) [222-224]. К обсуждению роли поверхностного сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении. [c.171]

Наблюдая одновременно с абсорбцией двуокиси углерода аминами десорбцию из раствора различных газов (гелия, закиси азота и ксенона), Ю. В. Аксельрод и др.19в нашли, что возникающая нестабильность приводит, кроме увеличения значений ku, к снижению влияния коэффициента диффузии D на вплоть до полной независимости kt от D. В то же время при отсутствии абсорбции СО, тем же раствором амина коэффициент физической массоотдачи был пропорционален DO,5. [c.250]

Если процессы абсорбции сопровождаются химическим взаимодействием (например, абсорбция НзЗ раствором аммиака), то возможно использование модели физической абсорбции, в которой в уравнение скорости введен эффективный коэффициент т] — увеличение скорости абсорбции за счет химического поглощения. При этом эффективное уравнение скорости имеет вид [c.84]

Коэффициент массопередачи при хемосорбции рассчитывается через коэффициенты массоотдачи при физической абсорбции по формуле [c.28]

Изменение скорости хемосорбции по сравнению с физической абсорбцией может быть учтено и другим способом — по увеличению коэффициента массопередачи в жидкой фазе прн условии, что движущая сила эквивалентна движущей силе физической абсорбции. Тогда [c.160]

При значении константы равновесия /( = О коэффициент равен единице, что соответствует случаю физической абсорбции. Случай К = оо соответствует необратимой реакции. [c.161]

При расчете требуемой поверхности контакта фаз в условиях хемосорбции ускорение процесса можно учесть увеличением коэффициента массоотдачи р, если считать движу-П1,ую силу процесса такой же, как при физической абсорбции. Тогда коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при протекании химической реакции [c.441]

Ускорение абсорбции при протекании химической реакции в жидкой фазе может быть учтено увеличением коэффициента массоотдачи в жидкой фазе, если принимать движущую силу такой же, как при физической абсорбции увеличением движущей силы, если принимать коэффициент массоотдачи таким же, как при физической абсорбции. [c.130]

Первый способ соответствует условиям экспериментального определения коэффициентов массоотдачи, так как при этом движущую силу принимают обычно такой же, как при физической абсорбции. [c.130]

Здесь Рж—коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при физической абсорбции р —коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при протекании в ней реакции, отнесенный к движущей силе при физической абсорбции (Аж=Ср—С). [c.130]

У-9-5. Критерий мгиовеииости реакции. Все реакции протекают с конечными скоростями, и понятие мгновенной реакции является идеализированным. Поэтому требуется какой-то общий критерий для оценки того, может ли данная реакция считаться мгновенной. Вообще говоря, мгновенности протекания реакции способствуют высокая удельная скорость реакции растворенного газа и низкое значение коэффициента массоотдачи для физической абсорбции. В таких условиях скорость процесса полностью лимитируется диффузией реагентов, а скорость реакции достаточна для поддержания равновесия во всех точках раствора кинетика реакции при этом не играет существенной роли. [c.135]

Ионы Na" и 1 в реакции не участвуют. Распределение различных ионов в пленке показано на рис. V-8. Для каждого иона можно записать уравнение типа уравнения (1,31), выражающее скорость переноса этого иона как функцию от подвижностей и локальных концентраций и концентрационных градиентов всех присутствующих ионов. Для упрощения принято, что градиенты концентрации неизменны (например, для иона он равен р/б во всех точках), а значения концентрации каждого иона в уравнении (1,31) взяты усредненными в пленке, например р/2 — для Н +. Таким образом, можно записать четыре уравнения типа (1,31) для скоростей переноса всех четырех участвующих ионов, выраженных через концентрации т, п, р, q, S, толщины пленок б и б и подвижности ионов. Учитывая, что Ru+ = R - = —Roh- = (скорость абсорбции НС1) и i Na+ = о, можно избавиться от неизвестных т, s и б и получить выражение для Rb/p через подвижности ионов и qln и qlp. Скорость физической абсорбции хлористого водорода водой с той же толщиной пленки б была бы pDh i/6 отсюда коэффициент ускорения Е, показывающий, во сколько раз реакция ускоряет абсорбцию, выражается отношением R8Ip)IDh i- [c.143]

Однако для расчетных целей при отсутствии части или всей требуемой информации может быть использован и другой подход, который часто оказывается менее трудоемким в смысле затраты времени, чем тщательный анализ всех деталей абсорбционного процесса. Коэффициент ускорения Е или удельная скорость абсорбции 7 зависят от состава раствора и газа и от величины Если использовать лабораторную модель абсорбера с известной поверхностью контакта фаз, в которой значение коэффициента физической массоотдачи таково же, что и в проект Груемой колонне, то можно определить значения Е или / , соответствующие составам жидкости и газа в различных точках проектируемого аппарата, и подставить их затем в уравнение (VIII,33) или (VIII,32). Использование лабораторных моделей для этой цели обсуждается в главе VII. [c.192]

Прн работе с некоторыми системами значение коэффициента физической массоотдачи к в условиях абсорбции, сопровождаемой реакцией, может суи1ественно отличаться от соответствующего значения при отсутствии реакции. Это наблюдается, например, при абсорбции двуокиси углерода растворами аминов, как установлено в работе П. Л, Т. Бриана и др., результаты которой рассмотрены в разделе Х-1, а также в работе Ю. В. Аксельрода, Ю, В. Фурмера и др. . При таких обстоятельствах, как и в более общем случае рекомендуется одновременно определять скорость абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, и коэффициент кь-Последний может быть найден путем измерения скорости физической абсорбции или десорбции из раствора инертного компонента одновременно с абсорбцией газа, [c.214]

Использование метода одновременного определения скоростей абсорбции, сопровождаемой и не сопровождаемой химической реакцией, как уже говорилось в разделе IX-1-4, особенно необходимо в таком частном случае, когда коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе изменяется в значительной степени при протекании абсорбции с химической реакцией. Примером такого процесса, как установлено в работе П. Л. Т Бриана и др., рассмотренной в разделе Х-1, и Ю. В. Аксельрода, Ю. В. Фурмера и др. , является абсорбция двуокиси углерода растворами аминов. Доп. пер. [c.225]

Pasiuk-BronikowskaW., hem. Eng. Sei., 24, 1139 (1969). Определение коэффициента физической массоотдачи в жидкой фазе и эффективной поверхности контакта фаз при абсорбции в колонне с ситчатой тарелкой химическим методом. [c.287]

Элементы расчета абсорбционных и хемосорбциониых процессов и типы применяемых реакторов рассмотрены в ч. I, гл. VI. Основные технологические показатели абсорбционной очистки степень очистки (КПД) г) и коэффициент массопередачи А определяются растворимостью газа, гидродинамическим режимом в реакторе Т, Р,ю) и другими факторами, в частности равновесием и скоростью реакции при хемосорбции. При протекании реакции в жидкой фазе величина к выше, чем при физической абсорбции. При хемосорбции резко меняются равновесные соотношения, в частности влияние равновесия на движущую силу абсорбции. В предельном случае для необратимых реакций в жидкой фазе (нейтрализация) образующееся соединение и еет практически нулевое давление паров над раствором. Однако такие хемосорбционные процессы нецикличны (поглотительный раствор не может быть вновь возвращен на очистку) и целесообразны лишь при возможности использования полученных растворов иным путем. Большинство хемосорбциониых процессов, применяемых в промышленности, обратимы и экзотермичны, поэтому при повышении температуры раствора новое соединение разлагается с выделением исходных компонентов. Этот прием положен в основу регенерации хемосорбентов в циклической схеме, тем более, что их химическая емкость мало зависит от давления. Хемосорбционные процессы особенно целесообразны таким образом для тонкой очистки газов, содержащих сравнительно малые концентрации примесей. [c.234]

Величина Л д — А хим = А физ, где Хф з — количество газа, содержащегося в растворителе вследствие физической абсорбции. В наиболее простом случае (когда общее количество растворенного вещества Х- -0) ф з = р1/ , где — коэффициент Генри, зависящий от Р, Г и состава растворителя. В более сложном случае учитывают коэффициент ффиз, зависящий еще и от концентрации растворенного вещества А. Обычно Хф з < Ххим, поэтому хнм V. В этом случае [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология