Массоотдача диффузионное сопротивление

При сушке кристаллических материалов происходит удаление поверхностной влаги, т. е. процесс протекает в первом периоде сушки, когда скорость процесса определяется только внешним диффузионным сопротивлением. При параллельном движении материала и сушильного агента температура влажного материала равна температуре мокрого термометра. В этом случае коэффициент массопередачи численно равен коэффициенту массоотдачи = Ро-Для барабанной сушилки коэффициент, массоотдачи может быть вычислен по эмпирическому уравнению [5] [c.165]

Решение. Можно принять, что диффузионное сопротивление жидкости ничтожно мало по сравнению с сопротивлением газа, т. е. общий коэффициент массопередачи к приближенно равен коэффициенту массоотдачи йг для газа. Для этого случая воспользуемся обобщенным уравнением для пленочного режима работы абсорбера [в соответствии с уравнением (VII. 28)] [c.176]

Случай первый — диффузионное сопротивление внутри капли незначительно по сравнению с диффузионным сопротивлением в сплошной фазе. В этом случае массообмен определяется только диффузионным сопротивлением в сплошной фазе. Коэффициент массопередачи может быть принят равным коэффициенту массоотдачи, а количество перенесенного из фазы в фазу распределяемого вещества [c.361]

Адсорбция относится к процессам массообмена, протекающим с участием твердой фазы, и описывается уравнением (16-39). Однако многочисленные опыты показывают, что внутренним диффузионным сопротивлением самого адсорбента можно пренебречь и проводить расчет процесса по уравнению (16-28). Значения коэффициента массоотдачи Р можно определять по следующим уравнениям [c.715]

Доля диффузионного сопротивления каждой фазы зависит от гидродинамических условий и значения коэффициента диффузии О в ней, а также от условий равновесия. В некоторых случаях диффузионное сопротивление одной из фаз может быть пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением другой. Пусть, например, столь невелико сопротивление фазы Ф . Тогда коэффициент массоотдачи очень велик, а диффузионное сопротивление 1/р соответственно очень мало. При данном т член т/р в уравнении (Х,47) — величина незначительная. Пренебрегая им, получим, что Ку Рр, т. е. в данном случае скорость массопередачи ограничена сопротивлением в фазе Фу, которое является определяющим. [c.408]

Анализ уравнения (1.48) показывает, что с увеличением значения критерия Прандтля возрастает относительная роль диффузионного сопротивления ламинарного слоя, т. е. увеличивается влияние констант молекулярного переноса V и ) на процесс массоотдачи. [c.31]

Решение исходной системы нелинейных дифференциальных уравнений при произвольном соотношении диффузионных сопротивлений в обеих фазах при условии, что коэффициент массоотдачи определяется по уравнению (II, 90), было получено [32] с помош ью ЭВМ М-220. При этом можно рассчитать высоту абсорбера для заданной степени извлечения [c.71]

Указанные причины приводят к тому, что до сегодняшнего дня экспериментальные исследования массоотдач и в аппаратах с мешалками не дали удовлетворительных обобщений, несмотря на значительное количество выполненных работ. Лучше разработаны фор-мулы для случая массоотдачи в системах твердое тело—жидкость (растворение), так как диффузионное сопротивление массопередаче для этой системы сосредоточено на стороне жидкой фазы, а форма частиц дисперсной фазы в данный момент не претерпевает изменений (лишь спустя некоторое время частицы твердого тела уменьшаются в размерах вследствие растворения). [c.311]

Таким образом, коэффициенты массоотдачи и зависят от величин коэффициентов массоотдачи и. Если коэффициент р велик, то 1/Ру т/р и ж Р ,, т. е. лимитирующей стадией процесса является диффузионное сопротивление в фазе Ф . Если велики значения Р , и т, то 1/Р 1/(Ру 1) и ж Р , т.е. лимитирующей стадией в данном случае является диффузионное сопротивление в фазе Ф . [c.29]

Таким образом, в рассматриваемом простейшем случае складываются обратные величины константы скорости реакции и коэффициента массоотдачи — диффузионное и кинетическое сопротивления [6, 71. [c.54]

Положения модели кратковременного контакта фаз обычно используют для анализа и расчета наиболее сложного случая одновременное протекание процессов переноса и химической реакции в жидкой фазе. Диффузионное сопротивление в газовой фазе, как правило, учитывают, используя опытные значения коэффициентов массоотдачи рг- При этом, как уже указывалось выше (2,7), концентрация передаваемого компонента в жидкости на границе раздела фаз считается постоянной и равной начальной, независимо от фактического изменения концентрации компонента в газе. Более общая постановка задачи включает теоретическое определение локальных коэффициентов массоотдачи в обеих фазах в этом случае необходимо получить совместное решение уравнений конвективной диффузии в газе и жидкости, позволяющее выявить условия, при которых диффузионные сопротивления в обеих фазах становятся соизмеримыми. Кроме того, становится возможной четкая количественная оценка допущений модели кратковременного контакта фаз. [c.43]

Условия массоотдачи обычно улучшаются при увеличении размеров частиц, но при этом одновременно увеличивается внутреннее диффузионное сопротивление. В итоге общее диффузионное сопротивление при увеличении размера частиц может оказаться неизменным или даже большим, чем первоначальное. [c.139]

Определение коэффициента массоотдачи, позволяющее выделить из общего диффузионного сопротивления ту его часть, которая зависит от условий проведения процесса и конструктивных особенностей экстрактора, открывает самые широкие возможности для глубокого анализа режима работы аппарата и установления, насколько каждый отдельный элемент аппарата обеспечивает созда-нне условий для оптимального протекания процесса. [c.178]

Основные способы количественной оценки влияния внешнего диффузионного сопротивления на процесс экстрагирования в системе твердое тело — жидкость состоят, наряду с измерением коэффициента массоотдачи [19, 36, 75, 1341, в определении толщины диффузионного пограничного слоя [41, 102], нахождении дополнительного линейного размера частицы, эквивалентного внешнему диффузионному сопротивлению [60, 2531, определении некоторого общего диффузионного коэффициента, который иногда неправильно называют коэффициентом диффузии экстрагируемого вещества в твердом теле [103, 105, 259), либо коэффициента, включающего кроме диффузионной характеристики процесса еще размер частиц и коэффициент формы [222 . [c.178]

Приведенные результаты показывают также, что соотношение диффузионного сопротивления фаз зависит от типа контактных устройств. В этой связи особого внимания заслуживают мелкие сетчатые и спиральные насадки. Насадки подобного типа создают значительную турбулизацию паровой фазы, способствуют возникновению завихрений потока, что ведет к интенсификации массоотдачи в этой фазе. При этом условия течения потока жидкости сохраняются относительно спокойными благодаря большому количеству мелких ячеек в каждом элементе насадки и, как следствие этого, сохраняется ламинарная пленка в широком интервале нагрузок. Понятно, что в подобных условиях доля сопротивления массопередачи в жидкой фазе должна возрастать, что подтверждается опытными данными, приведенными в табл. П1-4. [c.97]

Все изложенные выше закономерности, относящиеся к оптимальному давлению, разобраны применительно к условиям ректификации, при которых основное диффузионное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе. В случае, когда кинетика процесса зависит от скорости массоотдачи в обеих фазах или только от скорости массоотдачи в паровой фазе, с понижением давления степень разделения (очистки) непрерывно возрастает. Поэтому выбор ра- [c.120]

Другая большая группа методов основана на использовании уравнения аддитивности диффузионных сопротивлений и заключается в проведении экспериментального исследования с варьированием параметров, вызывающих изменение скорости массоотдачи в одной из фаз при сохранении ее постоянства с другой. Один из таких методов базируется на проведении экспериментов при постоянном соотношении L/G (чаще всего L/G = 1) с изменением рабочей области концентраций. По условиям равновесия пар — жидкость от опыта к опыту изменяется значение тангенса угла наклона кривой равновесия к оси абсцисс т [5]. При этом (чаще всего графически) получают зависимость [c.81]

В качестве основной модели, позволяющей исследовать воздействие вращательного движения на массопередачу в газожидкостных системах, в настоящей работе выбрана модель с кольцевым зазором между двумя вертикальными цилиндрами, из которых внешний неподвижен, а внутренний вращается. Исследование проводилось на процессах абсорбции и ректификации. При этом всесторонней проверке подвергся принцип аддитивности диффузионных сопротивлений, являющийся основой рассмотрения массообменного акта в различных условиях. В этой связи следует упомянуть об апробировании различных методов получения информации о протекании массопередачи в каждой из взаимодействующих фаз, в том числе прямого измерения коэффициентов массоотдачи в экстремальных случаях (при абсорбции двуокиси углерода водой, абсорбции аммиака кислотой) и использования разнообразных методов разложения общего коэффициента массопередачи (при ректификации). [c.9]

В работе [205] также было обнаружено диффузионное сопротивление в жидкой фазе при абсорбции аммиака водой и отсутствие его — при абсорбции растворами соляной кислоты. Опыты были проведены в различных гидродинамических режимах. Как видно из рис. П-12 и 11-13, при абсорбции аммиака растворами кислоты коэффициент массоотдачи Ру действительно не зависит от числа Rea . В то же время изменение коэффициента массопередачи Коу с увеличением Re указывает на существование диффузионного сопротивления со стороны жидкой фазы при абсорбции аммиака водой, причем доля этого сопротивления, как видно из рис. П-12, при определенных условиях (небольших значениях Re ) достаточно велика. [c.81]

Как было указано выше, изучение массопередачи в жидкой фазе проводили на процессе абсорбции двуокиси углерода водой, который характеризуется тем, что диффузионное сопротивление массообмену полностью сосредоточено в жидкой фазе [166, 240]. Следует отметить, что в литературе отсутствуют данные по абсорбции малорастворимых газов в пленке жидкости, стекающей по внутренней стенке колонны с цилиндрическим ротором. При ректификации диффузионное сопротивление со стороны жидкой фазы хотя и ощутимо, но относительно невелико. Поэтому прямое определение коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе в процессе абсорбции становится очень важным. [c.107]

Дополнительным подтверждением сделанного вывода служат графики на рис. П-42, построенные по экспериментальным данным, полученным при абсорбции аммиака водой в закритической области (i/= 18,85 м/с) для различных нагрузок по газовой фазе (нижний график). Прямая // на рисунке построена на основании расчета Ру по уравнению (11.60). Точки, лежащие на этой прямой, соответствуют значениям р ,, которые были определены по экспериментальным данным Коу при водной абсорбции аммиака также с учетом диффузионного сопротивления со стороны жидкой фазы. Хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений Ру также свидетельствует о том, что при i/> i/крит кинетика массоотдачи в газовой фазе описывается уравнением (11.60). [c.111]

Случай второй — диффузионным сопротивлением внутри капли пренебречь нельзя, в то время как диффузионное сопротивление сплошной фазы незначительно. В этом случае массообмен определяется диффузионным сопротивлением внутри капли. Коэффициент массопередачи может быть принят равным коэффициенту массоотдачи а количество вещества, перенесенного из фазы в фазу, составит [c.328]

Случай третий — диффузионным сопротивлением в сплошной фазе и внутри капли пренебречь нельзя и необходимо учитывать распространение массы как в сплошной среде, так и внутри капли. В этом случае можно использовать для расчета коэффициентов массоотдачи уравнения (13.16) и (13.18), а затем рассчитать коэффициенты массопередачи по выражениям 1 [c.329]

Перечислим факторы, ускоряющие процесс сушки. С повышением температуры сушки парциальное давление водяных паров в материале увеличивается, а вместе с этим возрастает и движущая сила процесса. С уменьшением давления в объеме, куда помещен высушиваемый материал, снижается парциальное давление водяного пара в пространстве над материалом, что также увеличивает движущую силу процесса. С ростом скорости газового потока над высушиваемым материалом увеличивается коэффициент массоотдачи и, следовательно, повышается скорость процесса. При измельчении и перемешивании высушиваемого материала обновляется поверхность фазового контакта, что приводит к уменьшению диффузионных сопротивлений внутри высушиваемого материала и увеличению скорости процесса. [c.412]

В случаях, когда интенсивность внешней массоотдачи по сравнению с интенсивностью внутреннего переноса целевого компонента настолько велика, что наружное диффузионное сопротивление можно считать отсутствующим, характер граничного условия на наружной поверхности материала изменяется. Действительно, при р->оо, что соответствует условию Bi oo (практически Bi>50), из граничного условия (1.44) следует, что Сгр С/, т. е. на поверхности тела фактически оказывается заданной концентрация компонента в окружающей среде f. [c.56]

При заметном влиянии наружного диффузионного сопротивления эффект набухания (сжатия), приводящий к изменению размеров зерен, сопровождается увеличением или уменьшением коэффициентов массоотдачи и величины наружной поверхности зерна. При анализе ионного обмена в неподвижном или движущемся слое ионита изменение размеров частиц меняет порозность слоя, скорость фильтрования раствора и гидродинамическое сопротивление слоя. [c.252]

По мере уменьшения зерен ионита внутреннее диффузионное сопротивление уменьшается обратно пропорционально квадрату диаметра, поэтому в некоторых случаях основным кинетическим сопротивлением процессу переноса может стать наружное диффузионное сопротивление. Если к тому же принять отсутствие продольного перемешивания в потоке раствора, то математическое описание задачи сведется к дифференциальному уравнению (4.110), уравнению изотермы, записываемому здесь в более удобном виде относительно концентрации в жидкой фазе С = = fl( s), и уравнению внешней массоотдачи д s/дr= [ — [c.259]

В последнее время при высушивании полимерных материалов от органических растворителей применяют перегретые пары растворителя. Преимуществами этого метода, по сравнению с сушкой воздухом или азотом являются отсутствие диффузионного сопротивления газовой пленки, значительно большие коэффициенты тепло- и массоотдачи. Этот метод позволяет получить высокую интенсивность процесса при сравнительно низких температурах и облегчает условия рекуперации растворителя. [c.165]

Уравнение (4.15) выражает закон аддитивности диффузионных сопротивлений в двух фазах, который справедлив при условии, что на межфазной поверхности отсутствуют источники и стоки переносимого вещества. С помощью этого закона можно рассчитать коэффициенты массопередачи при условии, что известны коэффициенты массоотдачи. Однако при этом должны выполняться два следующих условия [c.72]

Скорость абсорбции в ламинарных жидких пленках, контактирующих с ламинарным газовым потоком, существенно зависит от гидродинамических параметров газового потока. В случаях когда диффузионные сопротивления в обеих фазах сравнимы между собой, следует учитывать условие непрерывности потока массы на границе раздела (см. уравнение (4.5)). Кинетическое уравнение абсорбции имеет вид (4.10), где коэффициенты массоотдачи в фазах определяются уравнениями (4.12). Таким образом, в этом случае нужно решать уравнение диффузии в каждой из двух фаз. [c.92]

Так, для массообмена между сплошным потоком и каплями малого размера при соответственно малой скорости относительного движения капель и сплошной жидкости (Ее < 1) диффузионное сопротивление наружного пограничного слоя оказывается много меньше сопротивления диффузионному переносу компонента внутри капли, где жидкость при таких условиях остается практически неподвижной. Значение коэффициента массопередачи при Ке < 1 можно считать приближенно равным величине коэффициента массоотдачи рд между поверхностью капли и жидкостью внутри капли. Для массообмена между достаточно крупной каплей и сплошной средой при значительной скорости относительного движения (Не > 200) интенсивность массопереноса определяется величиной коэффициента массоотдачи р<. между сплошной фазой и поверхностью капли. При этом внутри крупной капли развивается интенсивное движение жидкости по замкнутым циркуляционным контурам. Такое движение приводит к выравниванию концентрации компонента внутри капли, что и соответствует малой величине внутреннего сопротивления массопереносу. [c.461]

Когда интенсивность внешней массоотдачи по сравнению с интенсивностью внутреннего переноса компонента настолько велика, что наружное диффузионное сопротивление пограничного слоя можно считать практически отсутствующим, третье пограничное условие (8.24) предельным переходом при р со (практически при В1д > 50) преобразуется в условие первого рода С ц = f, что означает равенство концентрации компонента на поверхности тела и в потоке наружного экстрагента. Решение такой упрощенной задачи получается предельным переходом при BId со в выражении (8.25) и в характеристическом уравнении задачи. При этом = О, 71, 2т1,..., и слагаемые, содержащие sin a , в решении (8.25) становятся нулями. [c.489]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Кроме того, согласно теории, принимается допущение, что все диффузионное сопротивление массоотдаче можно свести к сопротивлению проводимости (молекулярной диффузии) сквозь такие молекулярные пленки, имеющие гипотетические толщины 5 и (рис. VI- ). [c.292]

Рис. У1-Я. Сложение диффузионных сопротивлений массоотдаче.

Рис. У1-4. Определение равновесных концентраций при сложении диффузионных сопротивлений массоотдаче.

Коэффициенты массопередачи можно вычислить по коэффициентам массоотдачи, суммируя соответствующие диффузионные сопротивления массообмену в обеих фазах. Это выполнимо, если суметь сложить характеристики массоотдачи Аяа2 и Дяаз- [c.304]

Величина Ку, соответствующая аддитивности диффузионных сопротивлений в обеих контактирующих фазах, называется к о-эффициентом массопередачи. Последний имеет ту же размерность, что и коэффициенты массоотдачи К1 и /С , но характеризует кинетику массообмена не в пределах одной фазы, а во всей рабочей системе. В промышленных массообменных аппаратах между газами (парами) и жидкостями, а также между двумя несмешивающимися жидкостями, особенно, когда одна из контактирующих фаз находится в дисперсном состоянии, межфазная поверхность Р не всегда поддается непосредственному измерению. В таких случаях часто пользуются не повер хностными (описаны выше), а объемными коэффициентами массоотдачи и массопередачи, выражаюи ими количество веи ества, пере-ходяш его за единицу времени в 1 м рабочего объема аппарата при движущей силе процесса, равной единице. Обозначив эти коэффи- [c.445]

Массообмен к каплям обычно протекает в процессах экстракции, а его интенсивность определяется как внутренним, так и внешним диффузионным сопротивлением. В фавитационных экстракционных колоннах для эффективного массопереноса размер капель должен удовлетворять условию (6.10.4.1). В противном случае капли при всплытии сохраняют сферическую форму. Таким образом, реализация эффективного процесса массопереноса связана с дилеммой — получить высокую поверхность контакта фаз, т. е. уменьшить размер капель 5, или повысить коэффициент массоотдачи, т. е. увеличить 6. [c.598]

Предварительно рассмотрим вопрос о возможности использования для исследования массоотдачи в газовой фазе данных по абсорбции аммиака водой. Использовать эту систему для изучения массообмена в газовой фазе, не учитывая при этом диффузионного сопротивления со стороны жидкой фазы, представляется неправильным. Необходимость такого учета показана в работах Б. А. Черткова, В. М. Рамма и Н. С. Добромысловой [165], [c.81]

Результаты своей работы И. Ф. Земсков представил в виде уравнений для расчета коэффициента массоотдачи в зависимости от степени насыщения угля. Им было также отмечено, что решающим фактором для определения диффузионного сопротивления является степень насйще-ния адсорбента. При высокой степени насыщения (80% и выше) адсорбция протекает в основном в области внутренней Диффузии. При низкой степени насыщения сорбента (ниже 80 7о) процесс адсорбции определяется внешней диффузией, чему и соответствуют наиболее высокие коэффициенты массопередачи. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология