Основные законы массообмена

Кинетические закономерности процесса экстракции определяются основными законами массопередачи. Поскольку при экстракции происходит массообмен между двумя жидкими фазами, распределяемое вещество переходит из одной жидкости в другую. Для развития поверхности фазового контакта обычно одну из жидкостей диспергируют до капель определенной величины. Таким образом распределяемое вещество переходит из сплошной фазы к поверхности капли и затем внутрь ее или из капли через поверхность раздела фаз в ядро потока сплошной фазы. Рассмотрим три случая. [c.328]

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

Классификация. Хим.-технол. процесс в целом - это сложная система, состоящая из единичных, связанных между собой элементов и взаимодействующая с окружающей средой. Элементами этой системы являются 5 групп процессов 1) механические - измельчение, грохочение, таблетирование, транспортирование твердых материалов, упаковка конечного продукта и др. 2) гидромеханические - перемещение жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, пневматич. транспорт, гидравлич. классификация, туманоулавливание, фильтрование, флотация, центрифугирование, осаждение, перемешивание, псевдоожижение идр. скорость этих процессов определяется законами механики и гидродинамики 3) тепловые - испарение, конденсация, нафевание, охлаждение, выпаривание (см. также Теплообмен), скорость к-рых определяется законами теплопередачи 4) диффузионные или массообменные, связанные с переносом в-ва в разл. агрегатных состояниях из одной фазы в другую,- абсорбция газов, увлажнение газов и паров, адсорбция, дистилляция, ректификация, сушка, кристаллизация (см. также Кристаллизационные методы разделения смесей), сублимация, экстрагирование, жидкостная экстракция, ионный обмен, обратный осмос (см. также Мембранные процессы разделения), электродиализ и др. 5) химические. Все эти процессы рассматриваются как единичные или основные. [c.238]

Как правило, схема процессов абсорбции углеводородов сравнительно проста. При первичном процессе какие-либо основные или побочные химические реакции не протекают часто вполне применимы уравнения равновесия между паром и жидкость)о, выведенные из законов для идеальных растворов. Поскольку массообмен в этих случаях не усложняется протеканием химических реакций в жидкой фазе, проектные расчеты могут основываться на обычных концепциях коэффициента абсорбции и теоретической тарелки. Важнейшим осложняющим фактором при расчете абсорбционных установок для выделения углеводородных продуктов часто является присутствие весьма многочисленных компонентов. Это не только чрезвычайно сильно усложняет вычисления, но и вызывает необходимость располагать обширными данными по равновесиям для этих многочисленных компонентов. Равновесные данные для сравнительно простых смесей парафиновых углеводородов, встречающихся при процессах абсорбции природного газа, подробно рассматриваются в литературе. Методика расчета таких установок вполне установилась и с достаточной полнотой изложена в ряде руководств [39—41]. Кроме того, в коксовом газе наряду с азотистыми, сернистыми и кислородными соединениями содержатся многочисленные циклические углеводороды и поэтому методика расчета установок для выделения углеводородов из таких газовых систем разработана несколько меньше. Поскольку удаление нафталина является важной фазой очистки каменноугольного газа, используемого в качестве бытового топлива (вследствие частого образования твердых [c.371]

Ректификация состоит в многократном чередовании и повторении процессов испарения и конденсации в противотоке пара и жидкости при температуре кипения. Ректификация относится к многоступенчатым противоточным процессам разделения (протекает по схеме каскада с постоянным потоком) и принципиально может обеспечить любую заданную степень разделения . Противоток пара и жидкости создается благодаря наличию в схеме ректификационной установки испарителя (куба), связанного с нижним концом, и конденсатора (дефлегматора), связанного с верхним концом колонны. Тепло, подводимое к кубу, благодаря теплообмену между паром и жидкостью в адиабатических условиях передается последовательно от ступени к ступени и отводится хладоагентом в конденсаторе. Благодаря массообмену между потоками пара и жидкости более летучий компонент переносится потоком пара в направлении снизу вверх, а менее летучий компонент — потоком жидкости сверху вниз. Таким образом, в основе ректификации лежит тепло- и массообмен между потоками пара и жидкости. При этом движущая сила массообмена определяется фазовым равновесием жидкость — пар и материальным балансом. Соотношения между основными параметрами ректификации, определяемые законами фазового равновесия жидкость — пар и материальным балансом, составляют статику ректификации. [c.42]

Кинетические закономерности гидромеханических, тепловых, массообменных и химических процессов могут быть сформулированы в виде общего закона скорость процесса прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. Назвав величину, обратную сопротивлению, коэффициентом скорости, запишем основные кинетические уравнения. [c.9]

Основными вопросами, изучаемыми в массопередаче, являются законы фазового равновесия, позволяющие установить равновесные концентрации и направление течения процесса движущая сила массообменных процессов коэффициенты скорости массообменных процессов. [c.231]

Диффузия в потоке. В ламинарном потоке жидкости массообмен между соседними слоями происходит только за счет молекулярной диффузии. Если профиль скорости жидкости известен, то для некоторых случаев возможно вычислить скорость массопередачи в потоке жидкости с помощью основных уравнений молекулярной диффузии. Однако для турбулентного потока такие расчеты вообще невозможны, так как законы массопередачи за счет турбулентности потока изучены еще недостаточно. В таких случаях определение скорости массопередачи производится часто эмпирическими методами. [c.397]

В этой части курса будут рассмотрены общие закономерности гидравлики и их приложения к решению таких задач, как движение жидких тел по трубам, определение (измерение или расчет) скорости и расхода жидкости, расчет сил взаимодействия жидкости с твердыми поверхностями расчет основных параметров насосов и компрессорных машин осаждение частиц в жидкой и газовой среде, фильтрование жидкостей и газов перемешивание материалов. Знание закономерностей гидравлики потребуется, также, при изучении последующих частей курса. Так, эффективность тепловых и массообменных процессов зависит от гидродинамической картины и при их расчете ши роко используются законы гидравлики. [c.6]

Массообмен — это основной принцип хроматографии, о наиболее простом статистическом толковании которого мы уже упоминали [1, 3]. Поведение молекул во время процесса совершенно независимо как от расположения данной молекулы в колонке, так и от расположения других молекул. Эта гипотеза позволяет считать, что время пребывания молекул в колонке подчиняется закону вероятности, согласно которому первый момент зависит лишь от константы равновесия. Тем не менее это свойство не распространяется на другие обстоятельства. Вместе с тем именно это свойство позволяет использовать в теории движения жидкостей только константы равновесия вместо динамического равновесия растворения — испарения, которое значительно труднее обрабатывать. [c.170]

Массообмен. В то время как теплопередача является предметом, который изучают будущие инженеры почти всех специальностей, законы массообмена систематически преподаются только студентам, обучающимся специальности инженера-химика. Однако этот предмет очень важен и для специалистов по горению, поэтому в книге массообмену уделено довольно большое внимание. Основные понятия вводятся в гл. 2, 4 и используются во многих других главах. Процесс массообмена во многом подобен процессу теплопередачи в последнем место проводимости занимает диффузия конвекция в обоих процессах имеет одинаковую форму, однако процесс массообмена не содержит аналога излучению. Диффузия представляет процесс, посредством которого устраняется неоднородность состава. Существуют ламинарная и турбулентная диффузии в книге рассматриваются оба процесса. [c.14]

Для практических расчетов интенсивности массообменных процессов наибольший интерес представляет величина потока целевого компонента от поверхности к основной массе среды-носителя. В пределах рассматриваемой модели обновления поверхности поток компонента имеет чисто диффузионную природу, поскольку в интервале времени от начала (т = 0) до окончания (т = т ) времени контакта объемчик считается находящимся около поверхности в неподвижном состоянии. Следовательно, поток компонента от поверхности вычисляется согласно закону молекулярной диффузии (5.5), в котором градиент концентрации grade для одномерной задачи упрощается до производной концентрации по единственной координате х. Значение производной должно быть взято при л = О, т. е. на самой поверхности уд = -D d /dx) Q. Вычисление производной состоит в дифференцировании решения (5.19), для чего необходимо брать производную по х от определенного интеграла, в котором переменная х содержится лишь в верхнем пределе. Используя известное правило дифференцирования определенного интеграла по параметру, получим выражение для мгновенного значения диффузионного потока [c.354]

Основные процессы химической технологии по своей природе разделяются на пять классов 1) гидромеханические 2) тепловые 3) массообменные 4) химические 5) механические (меха-Нотехнологические). В каждом классе объединены химико-технологические процессы, характеризуемые законами, относящимися к данной области науки и определяющими скорость процесса. [c.14]

Целесообразно вести расчет ионообменных колонн для очистки газов с использованием закономерностей динамики сорбции и основных зависимостей, характеризующих массообменные процессы (уравнение массопередачи и т.д. — см. гл. 9), Определяя кинетические коэффициенты ионообмена при поглощении газов, необходимо учитывать установленную многочисленными исследованиями неприменимость закона Фика в обычно излагаемой трактовке для описания переноса массы в такой пространственно-неоднородной системе, как пористая среда, заполненная жидкостью (или газом). [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология