Основное уравнение массопередачи при абсорбции

ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ ПРИ АБСОРБЦИИ [c.193]

Выбираем коэффициент массопередачи К. Поскольку в литературе отсутствуют формулы для расчета К при абсорбции NH3 рассолами, коэффициент массопередачи можно найти из основного уравнения массопередачи подстановкой данных, характеризующих работу станции абсорбции содового завода. Ориентировочно значение К составит l,0-i-l,7 кг/(м -ч-мм рт. ст.). Принимаем = 1,4 кг/(м2-ч-мм рт. ст.). Рассчитываем движущую силу процесса абсорбции. Определяем объем подаваемого газа на 1 т соды. [c.358]

Основными уравнениями процесса абсорбции я вляются уравнения материальных балансов, уравнения фазового равновесия ю кинетики процесса массопередачи. [c.85]

Эффективность процесса абсорбции в значительной степени зависит от коэффициента массопередачи, движущей силы процесса и поверхности контакта фаз, которые входят в основное уравнение массопередачи [c.66]

Высоту слоя насадки в процессах абсорбции и. .ректификации при режиме идеального вытеснения определяют из основного уравнения массопередачи [6, 255, 256] [c.160]

Основное уравнение массопередачи при абсорбции имеет вид [c.268]

До последнего времени процесс абсорбции объяснялся только с точки зрения пленочной теории, по которой предполагается наличие на поверхности раздела фаз двух пленок — газообразной и жидкой. Образующийся пограничный слой создает основное сопротивление прохождению газа из газовой смеси в жидкую фазу. Процесс абсорбции сводится, таким образом, к диффузии газа через газовую пленку, образованию раствора и диффузии раствора через жидкостную пленку. Однако при значительных скоростях протекания жидкости и газа массообмен обусловливается в основном не молекулярной диффузией через пленки, которая, конечно, имеет место, а конвективной диффузией. Подобное представление о характере процесса абсорбции позволяет исходить из общих уравнений массопередачи, что несколько упрощает расчет. [c.370]

Разработка методов расчета мембранных процессов и аппаратов непосредственно связана с механизмом процессов. При решении данной проблемы возможны различные подходы. Один подход состоит в том, чтобы на основе уравнений гидродинамики (Навье — Стокса и неразрывности потока) и массопереноса (конвективной и молекулярной диффузии) получить уравнения для определения основных технологических характеристик (селективности, проницаемости, требуемой поверхности мембран). Этот подход наиболее верен. Его стремятся использовать для решения подобных задач применительно ко всем другим широко известным массообменным процессам (абсорбция, экстракция, ректификация и т. д.). Однако этот путь оказывается очень сложным трудно найти распределение концентраций в пограничных слоях фаз, часто затруднительно определить поверхность контакта фаз и т. д. Поэтому часто используют другой подход, широко применяемый в инженерных расчетах тепло-массообменной аппаратуры процесс разбивают на отдельные стадии, находят уравнения для определения скорости переноса на каждой стадии и по уравнению массопередачи рассчитывают необходимую поверхность массопереноса, в данном случае — рабочую поверхность мембраны. [c.162]

Диффузионно-кинетическая область, в которой химическое связывание поглощаемого компонента происходит в основном в узком слое жидкости, прилегающем к поверхности раздела фаз. Расчет хемосорбции для данного случая можно выполнять по уравнениям физической абсорбции с коэффициентом массопередачи, вычисленным из уравнений (1,180). [c.62]

Решение. Заметим прежде всего, что при рассмотрении вопроса на простейшем примере протекания в потоке необратимой реакции первого порядка основные выводы можно распространить и на обратимые реакции первого порядка. Далее, уравнения тепло- и массопередачи аналогичны уравнению обратимой реакции первого порядка (а при абсорбции, когда равновесное давление компонента равно нулю, — уравнению необратимой реакции первого порядка)з скорость реакции [c.171]

Уравнение (6.15) является основным для расчета аппаратов для насыщения воды воздухом. При невозможности количественно оценить площадь поверхности соприкосновения фаз пользуются так называемым объемным коэффициентом абсорбции (массопередачи), выражающим количество переносимого вещества во всем объеме рабочей части аппарата. В этом случае основное расчетное уравнение имеет вид [c.141]

Абсорбция хорошо и плохо растворимого газа представляет собой два экстремальных случая массообмена относительно распределения диффузионных сопротивлений между фазами. В первом из них все диффузионное сопротивление сосредоточено в газовой фазе, а во втором — в жидкой фазе. Как будет показано ниже, закономерности протекания массообмена при абсорбции и ректификации настолько близки, что практически могут быть описаны одними и теми же уравнениями. Это означает, что коэффициенты массопередачи при абсорбции хорошо и плохо растворимых газов и их зависимости от основных параметров процесса могут быть использованы для расчета [c.80]

Перейдем к рассмотрению результатов опытов по изучению массопередачи в газовой фазе при абсорбции для режима с вихрями Тейлора. Такое исследование было выполнено на установке (рис. П-6) при абсорбции аммиака водой и соляной кислотой [205]. При этом основная цель исследований заключалась в проверке применимости для абсорбции уравнения (П.60), полученного на основе опытов по ректификации. [c.101]

Из уравнений (2.11—2.12) для проектировщиков и эксплуатационников вытекают основные требования к очистке газов абсорбцией она должна обеспечить достижение максимальных для данных условий значений коэффициента массопередачи, развитой поверхности контакта фаз и возможно высоких градиентов А. Поэтому в основе оптимизации абсорбционной очистки лежит максимизация этих величин. [c.66]

При фиксированных численных значениях и коэффициент массопередачи определяется наклоном т. линии равновесия. Если наклон пг очень мал, то это значит, что при равновесии содержание распределяемого вещества в фазе Фу значительно меньше, чем в фазе Ф . Член т/Рд. в уравнении (Х,47) пренебрежимо мал, и основное сопротивление выражается членом 1/Ру, т. е. сосредоточено в фазе Фу. Например, в процессе абсорбции Фх — жидкая фаза, Фу — газовая фаза) этот случай соответствует поглощению хорошо растворимого газа. [c.409]

В данном разделе приведены математические модели процессов абсорбции, ректификации, экстракции и хемосорбции. Даны критериальные уравнения, позволяющие моделировать коэффициенты массопередачи для основных гидродинамических режимов процессов в насадочных колоннах. [c.38]

Теоретический учет природы газа затруднен тем обстоятельством, что разные теории абсорбции дают разную зависимость коэффициента массопередачи от коэффициента скорости диффузии в газовой фазе. По теории обновления /(а пропорционален корню квадратному из Д, а по классической пленочной теории между этими величинами должна наблюдаться прямая пропорциональность. Кроме того, неизвестен коэффициент диффузии фтористого водорода, с которым были проведены основные исследования по полым скрубберам. Для возможности учета природы газа были проведены специальные опыты по абсорбции фтористого водорода, хлора и двуокиси серы содовым раствором в колонне диаметром 120 м. При всех гидродинамических режимах значения объемных коэффициентов скорости абсорбции С1г и ЗОг совпадали между собой и были в 3 раза ниже, чем при поглощении НР. Поэтому для расчета процессов абсорбции хлора и двуокиси серы, а также других газов, имеющих тот же коэффициент диффузии в газовой фазе, можно пользоваться уравнением ( .15), уменьшая в 3 раза значения А, полученные для НР. Следует подчеркнуть, что применение уравнения ( .15) допустимо лишь для процессов массопередачи, в которых отсутствует сопротивление в жидкой фазе. Концентрации газового компонента и хемосорбента, обеспечивающие эти условия, определяются, как правило, экспериментально. [c.237]

Часто такой же массообмен осуществляется в других аппаратах, главным образом в колонных, в процессах абсорбции, ректификации п экстракции. В настоящее время для колонных аппаратов выполнено очень большое количество экспериментальных исследований, целью которых было определение коэффициентов массоотдачи и массопередачи, а также получение корреляционных уравнений для вычисления этих коэффициентов. К сожалению, полученные уравнения нельзя использовать для аппаратов с мешалками, так как они действуют иначе, чем полочные аппараты. На полке колонны перемешивание жидкости происходит благодаря кинетической энергии движущегося потока, например газа, в то время как в аппарате с мешалкой перемешивание обусловлено подводом механической энергии извне с помощью мешалки. Диспергирование одной из фаз в аппарате с мешалкой также протекает иначе. В колонне это обычно происходит на соответствующим образом перфорированной перегородке (полке), тогда как в аппарате с мешалкой — в основном благодаря работе мешалки. Дополнительную трудность представляет определение скорости фаз в аппарате с мешалкой. Поле скорости жидкости здесь очень сложное, и единственной величиной для сравнения в этом случае может служить окружная скорость конца лопаток (лопастей) мешалки. Дополнительную трудность в обобщении экспериментального материала для аппарата с мешалкой вызывает также большое количество конструктивных вариантов этих аппаратов. [c.308]

Основное уравнение массопередачи при абсорбции имеет вид МКрР р, - Рг) - -КуР у -у ) --К.р к х ) (ХУЛ) [c.296]

Для химических реакций максимальное количество продукта определяется по уравнению реакции по основному исходному веществу. В качестве основного вещества принимается, как правило, наиболее ценный компонент реакционной смеси, который обычно присутствует в недостатке против стехиометрии. Так, для промышленной реакции 2SO2 + O2 —250з основным реагентом считают диоксид серы, так как второй реагент — кислород — поступает в составе воздуха и является менее ценным. То же относится ко всем многочисленным реакциям окисления при помощи кислорода воздуха, в которых кислород всегда поступает в избытке. При гидратации этилена СН2 = СН2 + Н20— -СгИбОН основным считают этилен. Воду, естественно, не принимают за основное исходное вещество и берут в избытке в большинстве процессов гидратации, гидролиза и конверсии с водяным паром. Для процессов межфаз-ной массопередачи (абсорбции, десорбции, испарения и др.) за максимальное принимается все количество вещества, которое имеется в отдающей фазе (например, в газе при абсорбции). Такой выход продукта применительно к химическим реакциям обычно называют степенью превращения. В процессах массопередачи такой выход называют степенью межфазного перехода, например степенью абсорбции, степенью десорбции и т. п. Степень превращения или межфазного перехода можно выражать (в соответствии с названием) отношением количества израсходованного основного вещества к общему его количеству в начале процесса Сн . [c.42]

Процесс абсорбции протекает за счет разности концентраций в газе и в жидкости или за счет разности парциальных давлений и идет до равновесного состояния. Равновесная концентрация поглош.аемого компонента в газе Ур, которая характеризует окончание процесса, может быть определена из закона Генри ио формулам (XII—9), (XII—12) и (XII—14). Графически процесс абсорбции можно представить так, как это показано на фиг. 89, где рабочая линия процесса построена по уравнению материального баланса (XII—10), а кривая равновесия — по уравнению (XII—13) на основании закона Генри. Поскольку в процессе абсорбции концентрация поглощаемого компонента в газе выше равновесной концентрации У>Ур, рабочая линия процесса лежит выше кривой равновесия. Основным уравнением абсорбции является уравнение массопередачи, уравнение конвективной диффузции (XII—18). [c.229]

В качестве такого метода был использован метод регрессионного анализа [ 27 Связь между коэ ициентон массопередачи и основными параметрами процесса абсорбции определяется из уравнения [c.53]

Скрубберы для абсорбции сероводорода. На установках мышья-ково-содовой очистки газа применяются скрубберы с деревянной хордовой насадкой (из лиственницы). Основные размеры скруббера — диаметр и высоту насадки — определяют исходя из объема очищаемого газа, начальной и конечной концентрации H.,S в газе и соотношения As Og, содержащегося в растворе, и H S, поглощенного из газа. Диаметр скруббера рассчитывают исходя из скорости газа, отнесенной к свободному сечению скруббера. Скорость газа принимают в пределах 0,6—1,0 м1сек. Необходимую поверхность насадки и, следовательно, ее высоту определяют из уравнения массопередачи [c.194]

Из уравнений массопередачи (гл. XI) известно, что в случае абсорбции слабо растворимого компонента основное сопротивление оказывает пограничный слой жидкости. Отсюда следует, что концентрация Х на межфазной поверхности равгш Ха и соответствует равновесию с газом состава У. Таким образом, уравнение (14-64) прнпимает вид [c.755]

Располагая достаточно обширным объемом экспериментальных данных, полученных при варьировании всех основных параметров, влияющих на кинетику массопередачи в газовой фазе, осуществили постадийную проверку уравнения (II.60) применительно к абсорбции. Было установлено, что кинетика массопередачи в данном случае определяется четырьмя комплексами Кеду ф(Та, Такрит) г1 (с зу/Я) 5су. Зависимость Мид,, от ЗсУ " была принята на основе уже приводившихся литературных данных. Степень влияния на массообмен остальных трех комплексов была определена экспериментально [205, 239]. [c.101]

Разделение продуктов коксования. Сначала производят разделение прямого коксового газд. Из него конденсируют смолу и воду, улавливают аммиак, сырой бензол и сероводород. Затем подвергают разделению надсмольную воду, каменноугольную смолу и сырой бензол с получением индивидуальных веществ или их смесей. Разделение продуктов коксования основано на многих типовых приемах и процессах химической технологии массо- и теплопередаче при непосредственном соприкосновении газа с жидкостью, теплопередаче через стенку, конденсации, физической абсорбции и хемосорбции. Используются также избирательная абсорбция, десорбция, дистилляция, многократная ректификация, фракционная кристаллизация, выделение продуктов в результате протекания тех или иных химических реакций. Во всех этих процессах основным фактором улучшения технологического режима и увеличения скорости процесса служит температура. Именно при понижении температуры увеличивается движущая сила процесса при абсорбции [см. ч. 1 гл. II, уравнение (II.71)], а при повышении температуры ускоряются процессы десорбции. Для снижения диффузионного бопротивления на границе фаз и соответственного увеличения коэффициента массопередачи применяют методы усиленного перемешивания фаз увеличением скоростей подачи газа и жидкости. Особенно хорошо сказывается этот прием при противотоке газа и жидкости в башнях с насадкой. Для создания развитой поверхности соприкосновения газа и жидкости при Переработке коксового газа применяют башни с различными видами насадок, барботажные аппараты, а также разбрызгивание жидкости в потоке газа. [c.156]

В нашем предыдущем сообщении на примере быстрой необратимой реакции второго порядка СО2 и NaOH было рассмотрено уравнение для расчета скорости хемосорбции в тарельчатых барботажных колоннах. В этом случае основное сопротивление передаче вещества обусловлено химическим взаимодействием поглощаемого компонента и жидкости. На примере более сложного случая абсорбции SO2 растворами NaOH и КОН исследован процесс массопередачи, когда общее сопротивление переходу вещества обусловлено сопротивлением газовой фазы и химическим взаимодействием SO2 с активной частью поглотителя. [c.97]

В дисковой колонне 41], которая рассматривается как модель насадочной башни, изучена кинетика абсорбции SO3 серной кислотой [27, 40]. Исследовано влияние основных параметров процесса — скорости газа, плотности орошения, температуры, концентрации газа и кислоты. Определены коэффициенты массопередачи и рассчитаны коэффициенты массоотдачи в газовой и жидкой фазах. Предложены уравнения для расчета коэффициентов массоот-дачи [42]. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология