Определение величины межфазной поверхности

Определение величины межфазной поверхности [c.149]

Сложность определения величины межфазной поверхности в пенном слое обусловила представление опытных данных по интенсивности теплообмена в форме коэффициента теплопередачи, отнесенного не к единице истинной поверхности контакта фаз, а к поверхности газораспределительной решетки, на которой создается пенный слой, или к единице объема пенного слоя. Примером такого рода корреляционных соотношений может служить следующее [36] [c.250]

В уравнении (46) остаются неизвестными К. и At, что же касается Р, то для определения величины межфазной поверхности контакта нагретого газа с жидкостью можно воспользоваться формулой (45). [c.110]

Одним из Наиболее рациональных методов определения величины межфазной поверхности в газожидкостных системах является световой метод, основанный на явлении деполяризации света на границах раздела сред, имеющих различную оптическую плотность. Метод дает интегральные значения величин межфазной поверхности по сечению двухфазного слоя. Этот метод разработан относительно недавно [86, 88, 129—131] и в настоящее время находит все большее распространение. К достоинствам метода можно отнести возможность получения данных о распределении поверхности контакта фаз по высоте газожидкостного слоя независимость его от физико-химических свойств системы (при условии, что ни одна из фаз не является оптически активной). [c.88]

Знание данного коэффициента необходимо для правильного определения величины межфазной поверхности методами, основанными на измерении структуры двухфазного слоя у стенки колонны (методы фотографирования и светоотражения). [c.144]

Определение величины межфазной поверхности F является сложной задачей. Это обусловлено тем, что газожидкостный слой находится в непрерывном движении, а газовые пузырьки имеют различные размеры и форму. В уравнение (115) входят размеры пузырьков б, которые в процессе движения могут дробиться или объединяться с другими пузырьками. Вычисляя средний диаметр газовых пузырьков методом фотографирования газожидкостного слоя, можно приближенно определить размер межфазной поверхности. [c.109]

Рис. 24. Общее сопоставление опытных данных по определению величины межфазной поверхности [130).

Следует еще остановиться на определении величины — межфазного коэффициента массопередачи в уравнении (10.11) — применительно к суспендированному катализатору. Поскольку в процессах с гетерогенным катализатором реакция идет на поверхности последнего, то перенос массы на границе фаз протекает в отсутствие-химической реакции. Поэтому для определения значения коэффициентов межфазного переноса в аппаратах с суспендированным катализатором, где велика доля жидкой фазы, инертной в отношении химической реакции, очевидно, можно пользоваться формулами для расчета межфазного массообмена, приведенными в гл. 12 настоящей книги. [c.188]

При точном определении 3 следует учесть, что значение N фактически изменяется от одной точки реактора к другой. Чтобы получить точную величину межфазной поверхности, необходимую для абсорбции определенного количества газового компонента, требуется провести интегрирование уравнения (IV,46) от начальных до конечных условий работы аппарата. Вследствие сложности выражения интегрирование рекомендуется проводить графическим путем. Ниже приводится пример интегрирования для случая абсорбционной колонны, изображенной на рис. 1У-3, а. [c.152]

Величина межфазной поверхности F отвечает поверхности более тяжелой фазы (жидкости) и иногда определяется экспериментально. При высокой турбулизации, когда определение F затруднено, пользуются при расчетах фиктивной (условной) поверхностью (площадь сечения аппарата, полок, поверхность насадки и т.п.) или объемом (реакционный объем, объем жидкости и т.п.). В ряде случаев условную F определяют, пользуясь кинетическим уравнением, характерным для данного режима. [c.162]

Хотя точность измерения величины А не может быть большой, но нельзя отрицать перспективности этого направления исследований. Несомненно, уточнение методики определения величины межфазного контакта даст возможность уточнить корреляцию между величинами Л и Гс. В самом деле, величина Гс представляет расход энергии на образование новой поверхности. Поэтому необходимо элиминировать из общей потери напора в контактном устройстве эту величину, т. е. учесть прочие потери. Этими потерями являются статический напор, энергия, затрачиваемая на колебание жидкости и пены [80], на преодоление сил поверхностного натяжения. Все это не так просто и требует тщательного изучения. [c.21]

Итак, в зависимости от размера частиц могут быть установлены условия, обеспечивающие одинаковую скорость конвективной диффузии в различных сосудах. Если размеры частиц малы (порядка десятков микрон или меньше), то одинаковая скорость конвективной диффузии в различных сосудах обеспечивается равенством удельных расходов мощности на перемешивание Р. Для более крупных частиц необходимо равенство комплексов Этот результат в известном смысле является практически более важным, чем определение значения коэффициента массоотдачи величина межфазной поверхности полидисперсной совокупности растворяющихся частиц неправильной формы неизвестна, что и ограничивает возможность использования коэффициента массоотдачи для расчета скорости растворения, даже если бы нам удалось определить его значение. Мы еще вернемся к использованию этих результатов для моделирования процессов растворения, протекающих во внешнедиффузионной области. [c.59]

Величина межфазной поверхности Р отвечает поверхности более тяжелой фазы (жидкости) и иногда определяется экспериментально. При высокой турбулизации, когда определение Р затруднительно, пользуются при расчетах фиктивной (условной) поверхностью (площадь сечения аппарата, поверхность насадки, полок и т. п.) пли объемом (реакционный объем, объем жидкости н т. п.). [c.206]

Определение размера капель и величины межфазной поверхности. При перемешивании двух несмешивающихся жидкостей происходит диспергирование одной из них, причем дисперсная фаза распределяется в виде капель в сплошной фазе. Процесс диспергирования определяется соотношением сил инерции, обусловленных движением сплошной фазы относительно дисперсной, и сил поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Отношение этих сил характеризуется с помощью критерия Вебера [c.70]

Обращает на себя внимание тот факт, что термодинамическое определение поверхностного натяжения аналогично определению химического потенциала, только поверхностное натяжение характеризует межфазную поверхность, а химический потенциал — растворенное вещество. Обе величины — это частные производные от любого термодинамического потенциала, но в одном случае — по площади иоверхности, в другом — по числу молей вещества. [c.23]

Расчет коэффициентов массопередачи затруднен из-за необходимости определения размеров капель и величины межфазной поверхности, что является довольно сложной задачей. [c.80]

Для реализации описанного выше метода определения поверхности контакта. фаз используется поляриметр, позволяющий измерять степень деполяризации света при прохождении газожидкостного слоя в аппарате. Конструктивное оформление поляриметра для измерения величины межфазной поверхности в барботажном слое методом деполяризации света и методика его калибров- [c.88]

Таким образом, только когда В а = Ов, пенетрационная и пленочная теории дают идентичные результаты. В обоих методах анализа хода процесса коэффициент массоотдачи со стороны жидкой фазы не зависит от концентрации компонента А на межфазной поверхности и концентрации компонента В в турбулентной зоне жидкости. Для определения значения этого коэффициента при проектировании указанные величины должны быть известны. [c.254]

Если величина межфазной поверхности меньше определенного минимума, то усиление практически не происходит. Минимальная межфазная поверхность приблизительно составляет (0,5—2)-105 сж на 1 см смеси, хотя приведенные значения сильно зависят от удельной активности наполнителя. Максимальное усиление бутадиен-стирольного каучука достигается при межфазной поверхности около 4-10 сж 1 (размерность jA j x = слг ). [c.446]

Уравнение (188) исключает условия ограничения формы поверхности и формы поперечного сечения потока теплоносителя, поэтому его можно использовать для любых условий барботажа, при котором протекает процесс теплоотдачи без испарения жидкости. Для определения численного значения уравнения (188) необходимо знать величину межфазной поверхности F и площадь поперечного сечения потока теплоносителя, т. е. площадь попереч- -ного сечения аппарата, в котором охлаждается жидкость. [c.137]

Рассматриваемый в работе [35] метод опорной точки VN SL,VL) для графического определения констант Ки KgL , К5 основан на допущении постоянства величины межфазной поверхности начиная с некоторого содержания НЖФ на носителе. Константы Кз определяются [c.26]

Барботажные абсорберы. Теоретическое определение массообменной способности барботажных абсорберов на основе теории массопередачи вызывает пока непреодолимые затруднения из-за отсутствия надежного метода расчета величины и формы межфазной поверхности, образующейся в барботажной слое. Эти параметры зависят от множества факторов, среди которых главную роль играют физические свойства жидкости н газа, гидродинамическая обстановка, устройство и конструктивные размеры барботажной тарелки. В связи с этим предложенные эмпирические формулы для расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах на барботажных тарелках имеют, в лучшем случае, лишь частное значение и не могут быть использованы для расчета промышленных абсорберов. [c.498]

Основная задача теории состоит в определении степени затухания и коэффициентов турбулентного обмена вблизи межфазной поверхности, и без решения этой задачи невозможно создать точные аналитические методы расчета процес- сов турбулентного обмена. Величина п является функцией пульсационного поля скоростей вблизи межфазной границы. Поэтому для определения п необходимо знать детальную картину течения внутри вязкого подслоя. [c.177]

Процессы адсорбции на практике обычно протекают на границе соприкасающихся фаз, образованных какими-нибудь двумя или более различными телами. В этом случае мы имеем дело с пограничной (межфазной) энергией, подразумевая под последней свободную энергию поверхности раздела фаз твердое тело и газообразная или жидкая среда, из которой адсорбируется то или иное вещество. Величина межфазной энергии зависит от разности величин силовых полей молекул, расположенных в пограничном слое соприкасающихся фаз, т. е. в поверхности раздела этих фаз, образованных различными веществами. Чем эта разность больше, тем выше межфазная энергия и тем интенсивнее будет протекать процесс адсорбции. При адсорбции межфазная поверхностная энергия уменьшается. При адсорбционном насыщении поверхности твердого тела она становится равной нулю. На основании изложенного можно дать следующее определение понятия адсорбции [c.107]

Для определения а предложено и использовано несколько методов. Лучше всего пользоваться методом определения, наиболее близко отвечающим тем целям, для которых требуется знать величину а. Поэтому рассмотрим здесь определение межфазной поверхности лишь с помощью абсорбции, сопровождаемой химической реакцией . [c.208]

Теоретический анализ интенсивности массопереноса при восходящем пленочном течении представляет собой довольно сложную задачу. Это связано не только с преодолением трудностей описания процесса массопереноса через границу газ—жидкость, с волнообразной межфазной поверхностью, но и с наличием капельного массообмена. Брызгоунос и одновременное осаждение капель жидкости на пленке способствуют обновлению поверхности и создают дополнительную межфазную поверхность. Тем не менее при экспериментальном определении поверхностных коэффициентов массообмена всегда в качестве межфазной поверхности принимается величина орошаемой площади элементов насадки. [c.171]

Сильная жидкая поверхность чаще всего слишком мала, чтобы для нее можно было надежно определить количество адсорбируемого вещества. Она достаточно велика только для эмульсий и им подобных систем с развитой поверхностью, но в этом случае возникают трудности с определением самой величины Q. Однако для жидких поверхностей раздела существует другая, хорошо измеряемая величина — межфазное поверхностное натяжение ст, зависящее от адсорбции отдельных компонентов по уравнению Гиббса [c.158]

Межфазная поверхность Р соответствует поверхности более тяжелой, жидкой фазы и иногда определяется экспериментально. При высокой турбулизации, когда определение фактической величины Р затруднительно, пользуются при расчетах фиктивной величиной поверхности ( площадь сечения реактора, поверхность насадки, полок) или объема (реакционный объем, объем жидкой фазы). Иногда Р определяют, пользуясь кинетическими уравнениями, характерными для режимов идеального вытеснения или полною смешения. Так, для абсорбционной колонны с насадкой- [c.162]

Здесь и 5а — доли межфазной поверхности, обновляемые в единицу времени. Определение величины 5, однако, пока невозможно. [c.445]

Значительные трулност существуют при определении поверхности контакта двух фзз в барботал<ных аппаратах. Поверхность контакта фаз зависит и только от скоростей фаз, но и от конструктивных особенностей контактных устройств. Имеются многочисленные опытные данные по определению величины межфазной поверхности, полученные различными. методами [49]. [c.251]

Представленные на рис. V- данные по калибровке поляриметра были в дальнейшем использованы для определения величины межфазной поверхности в секционированном по высоте тарелками высокослойном барботажном аппарате [86, 88 и в барботажном аппарате с вибрационным перемешиванием [93]. [c.90]

Для определения величин межфазной поверхности в системах жидкость — жидкость широкое распространение получили методы светопросвечивания [115, 116, 132—138] и седиментации [139—142]. [c.90]

Для определения удельной межфазной поверхности кроме уравнения (4.39) часто используют также критериальные зависимости или эмпирические уравнения, полученные в результате непосредственной обработки и обобщения экспериментальных дануых [60]. Эти зависимости мы здесь не рассматриваем, полагая, что принятая последовательность расчета величины удельной межфазной поверхности достаточно надежна и обеспечивает необходимую точность вычисления. [c.159]

Поверхность контакта фаз. Интенаивяое движение элементов насадки, способствующее турбулизации потоков в трехфазной системе [65], не позволяет применить методы фотографирования, светоотраженйя и деполяризации света для определения опытным путём величины межфазной поверхности. Поэтому при определении этой величины для рассматриваемых аппаратов ис-, пользуется [47, 65, 66] метод, исходящий из известной скорости химической реакции Этот метод позволяет определить интегральное значение поверхности контакта фаз [67]. Сопоставление [66] удельной поверхности контакта фаз аппаратов ВН и аппаратов с провальной тарелкой показывает, что при одинаковых скоростях газового потока наличие взвешенной насадки приводит к увеличению удельной поверхности контакта фаз (отнесенной к поверхности тарелки) в 10—20 раз, а удельной объемной поверхности контакта фаз (отнесенной к объему слоя)— в 5—6 раз. Согласно [47] величина удельной поверхности контакта фаз в 2—5 раз превосходит межфазную поверхность на [c.151]

Скоростные массообменные аппараты представляют собой обычные многоступенчатые противоточные массообменные аппараты с однонаправленным движением фаз на каждой ступени контакта или с так называемыми прямоточными ступенями контакта. Работа прямоточных ступеней контакта характеризуется тем, что пары, поступающие на нее, транспортируют всю жидкость на этой ступени вверх, образуя однонаправленный двухфазный поток. Скорость пара в сечении контактного устройства или его производительность ограничивается условиями сепарации фаз после их контактирования. Поэтому реальные величины скоростей газа в скоростных аппаратах могут быть на порядок выше скоростей в аппаратах с обычными ступенями контакта. Существенным недостатком прямоточных ступеней контакта является непрерывное и довольно значительное уменьшение эффективности массопередачи при снижении скоростей газа по сравнению с предельными значениями. Кроме того, у прямоточных аппаратов с фиксированной межфаз-ной поверхностью при увеличении производительности вес растет быстрее, чем величина межфазной поверхности, в результате чего при определенных значениях геометрических размеров затраты металла и, следовательно, его стоимость на единицу производительности будут резко увеличиваться. [c.195]

Для экспериментального определения коэффициентов массопередачи используются диффузионные ячейки, в которых возможно точное регулирование скорости вращения мешалки Ё обеих фазах и величина межфазной поверхности строго постоянна (имеет форму кольца). Массообмен может изучаться Э неустаиовившемся периодическом или непрерывном процессе. В работе [10] в результате исследования ряда систем было предложено уравнение [c.80]

Размеры и число пузырьков газа. Величина межфазной поверхности газ — жидкость является наиболее важным фактором эффективной очистки сточной воды. Поэтому при определении степени очистки необходимо учитывать диаметр пузырьков газа, а также их число. По-видимому, с уменьшением диаметра пузырьков эффект очистки не будет снижаться при меньшем расходе газа. Влияние диаметра пузырьков на параметры очистки воды от не-ионогенного ПАВ — алкилфенолполигликоля — изучали [462] на установке, обеспечивавшей получение пузырьков со средним диаметром d < 0,1 мм й 2 = 0,5ч-1,0 мм d3 = 1 -т- 2 мм. Приведенные на рис. 8.20 данные эффективности выделения ПАВ при различных относительных расходах воздуха с использованием пузырьков разных диаметров показывают, что с уменьшением диаметра пузырьков при постоянном расходе воздуха эффективность очистки воды возрастает. Например, при относительном расходе [c.264]

Как указано ниже (см. раздел 1Х-1-5), межфазная поверхность, эффективная для физической абсорбции, вероятно, меньше обш,ей эффективной поверхности при наличии в жидр ой фазе химического превращения растворенного газа. Следовательно, значения которые получаются делением к а на а (при определении величины делимого из опытов по физической абсорбции, а делителя — по результатам измерения скорости абсорбции, сопровождаемой химической реакцией), вероятно, занижены. Поэтому значения к , представленные на рис. 1Х-2, могут быть использованы для расчета абсорбционных аппаратов с соответствующим запасом надежности. [c.214]

Так как межфазное натяжение является функцией концентрации растворенного вегцества на новерхности раздела фаз, следует рассмо- треть зависимость этой концентрации от ряда переменных. На рис. 6-1 концентрация раствора на нижней стороне межфазной поверхности будет в общем уменьшаться, а на верхней стороне — возрастать в направлении от а к б . Таким образом прилегающие к поверх- ности слои нижней фазы будут иметь отрицательный градиент концентраций, а соответствующие слои верхней фазы — положительный. Так как концентрация вещества на поверхности раздела фаз определяется концентрациями в фазах ио обе стороны от нее, градиент концентраций в межфазной поверхности также будет результатом градиентов концентраций вещества в фазах по обе стороны от поверхности раздела. Эти градиенты зависят в первую очередь от того, насколько быстро вещество подводится из какой-либо фазы к поверх- ности раздела и отводится от нее в результате молекулярной диффузии, т. е. зависят от ячеистой конвекции. Следовательно, направление градиента концентрации на межфазной поверхности зависит от соотношения коэффициентов молекулярной диффузии, (используя терминологию Стерлинга и Скривена оно обозначается г-) и соотноше-ния коэффициентов кинематической вязкости (иереноса момента), обозначаемого е-. Действительные значения /) и V хотя и не влияют на направление градиента, тем не менее важны для определения его величины. [c.210]

Вследствие принятого в расчетах большого значения константы равновесия, для определения величины ВЕС можно взять равновесное парциальное давление 80з на межфазной поверхности Рмравн = 0- Величину ВЕС находят путем интегрирования [c.259]

Коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице межфазной поверхности (К), объемные коэффициенты массопередачи (Kv) и высоты единиц переноса (h) выражают лишь различную количественную меру интенсивности массопередачи и определенным образом связаны между собой. Так, например, вследствие того что поверхность фазового контакта F связана с рабочим объемом V аппарата соотношением F = aV, из уравнения (Х,50) следует, что Куу = К/г и, согласно выражению (Х,61), h y = GlKyvS. Поэтому расчет рабочих объемов и высот массообменных аппаратов может быть осуществлен при использовании любой из указанных выше кинетических величин (К, Kv или h). [c.417]

Теория эффекта кривизны получила дальнейшее развитие и объяснение благодаря гидростатическим исследованиям межфазных поверхностей, проведенных Баффом [4—6], и анализу межфазных поверхностей методом неравновесной термодинамики Дефэй, Пригожиным и др. [7, 8]. Несколько полуколиче-ственных исследований эффекта кривизны [9—15] подтвердили эти теории и обеспечили оценку его величины. Однако к настоящему моменту для измерения эффекта кривизны было сделано всего лишь восемь попыток [16—23] при использовании только четырех различных экспериментальных методик. Как выяснилось, из этих восьми исследований только методика многокомпонентной нуклеации жидкость—жидкость Нильсена с соавт. [21, 22] является достаточно точной для определения эффектов кривизны. [c.246]

Самопроизвольное образование ДЭС может быть вызвано и другими причинами диссоциацией поверхностных ионогенных групп, преимущественной специфической адсорбцией каких-либо ионов из раствора на межфазной поверхности, изоморфным замещением ионов входящих в решетку твердой фазы, ионами другой валентности, лрисутствующими в растворе, и т-. д. Любой из этих процессов приводит к тому, что при определенных условиях — температуре и ионном составе раствора — поверхность раздела приобретает заряд определенного знака и величины. Вблизи нее со стороны растворителя возникает диффузная часть ДЭС, которая представляет собой сгущение подвижных ионов противоположного знака (противоионов) и разрежение ионов того же знака (побочных ионов). [c.13]

Рассмотрим далее влияние перемешивания на массопередачу в системе ж — ж. Снечала увеличение перемешивания приведет к быстрому возрастанию межфазной поверхности с соответствующим. увеличением скорости массопередачи. Однако возрастание скорости массопередачи ограничено определенным пределом в величине поверхности контакта фаз. Дальнейшее увеличение скорости перемешивания может понизить коэффициент массопередачи в дисперсной фазе за счет такого уменьшения размеров капель, при котором снизится внутренняя циркуляция и прекратится взаимодействие капель. Как показали Ритема [12] и Нагата с сотр. [13], взаимодействие капель исключительно важно для массопереноса вследствие перемешивания в дисперсной фазе. Из этого следует, что форма кривой на рис. 9-2 может быть аналогичной и для систем, где скорость процесса контролируется только массопередачей. [c.369]