Массоотдача скорость

Отсюда следует, что критерий Хатта является коэффициентом для пересчета коэффициента массоотдачи на стороне жидкости без учета химической реакции в соответствующий коэффициент массоотдачи с учетом химической реакции. Значение критерия Хатта всегда больше единицы, следовательно, чем выше скорость химической реакции, сопровождающей абсорбцию, тем больше увеличивается коэффициент массоотдачи. [c.257]

Растворение при постоянном числе частиц. Этот случай реализуется при растворении твердых частиц, капель и пузырей без их коагуляции и дробления [358]. Будем, как и ранее, считать, что при растворении объемная скорость сплошной фазы остается постоянной. В рассматриваемом случае, кроме Уд и а изменяются скорость движения частиц и коэффициент массоотдачи к . [c.246]

Если константа скорости реакции и коэффициент массоотдачи имеют одинаковые единицы измерения и значения их соизмеримы, например в некотором диапазоне температур, то ни один из этапов не оказывает решающего влияния на скорость превращения. В этом случае используется уравнение (УП1-172), а область, в которой проходит процесс, называется смешанной, диффузионно-кинетической. [c.249]

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]

Механизм конвективной диффузии накладывается на молекулярный перенос, характерный для ламинарного движения и по мере усиления турбулентности потока становится преобладающим фактором. Скорость массоотдачи увеличивается и в соответствии с уравнением Фика (11.15) может быть представлена следующим образом [c.71]

Далее в книге для описания массоотдачи в газовой фазе используется пленочная модель, а для массоотдачи в жидкой фазе — выражения скорости абсорбции Я (или коэффициента ускорения Е), полученные на основе как пленочной, так и модели обновления поверх- [c.148]

Так как уравнения тепло- и массопереноса по виду формально одинаковы, то изложенные выше выводы пригодны также и для массопереноса, причем критерий Стантона St должен рассматриваться как соответствующая безразмерная величина (St = p/v, где р — коэффициент массоотдачи, v — скорость потока). [c.170]

Третья глава посвящена проблемам определения параметров кристаллизации (коэффициентов массоотдачи скоростей роста, растворения кристаллов, зародышеобразования параметров агрегации и дробления частиц). Приведены подробные методики определения скоростей роста и зародышеобразования в ячейках различного типа (смешения, трубчатого типа и т. п.). [c.6]

Чтобы иметь возможность рассчитать условия переноса в каждой из фаз, необходимо располагать сведениями о составах фаз на границе их раздела, что чрезвычайно затруднительно в связи с подвижностью границы раздела. Поэтому обычно пренебрегают сопротивлением переходу вещества через границу раздела фаз по сравнению с сопротивлением массопереносу в каждой из фаз. Это допущение равносильно предположению, что в пограничном слое устанавливается равновесие между жидкой и паровой фазами. Скорость переноса вещества в каждой из фаз характеризуется значениями коэффициентов массоотдачи в жидкой и паровой к фазах—фазовыми коэффициентами массоотдачи. Скорость пере- [c.28]

Это условие может выполняться при большом значении константы скорости химической реакции или тогда, когда концентрация реагента много меньше растворимости газа, либо при низком коэффициенте физической массоотдачи. [c.120]

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]

Как было показано в разделе П1. 1, вследствие упаковки элементов слоя в группы с различным коэффициентом пустот газ движется по слою с флуктуациями скорости. Такие флуктуации должны вызвать колебания в интенсивности массоотдачи по отдельным зернам. Действительно, наши опыты с определением убыли массы каждого отдельного зерна показали, что эта убыль рааглична с колебанием 4% вокруг среднего значения (в области Кеэ > 100). При обработке опытов коэффициент массоотдачи рассчитывали как усредненный по суммарной убыли массы на весь ряд. Проверкой корректности метода локального моделирования массообмена одним рядом возгоняемых шариков являются опыты с двумя рядами таких шариков, уложенными один на другой. Движущая сила переноса вещества, определяемая с учетом наличия нафталина в газе на входе в слой, для второго ряда меньше, чем для первого. Расчеты коэффициентов массоотдачи р в этих опытах показали, что в обоих рядах р практически одинаков. [c.149]

Из уравнения реакции видно, что значение стехиометрического коэффициента 2=1. Для данной насадки и скоростей газа и жидкости величины объемных коэффициентов массоотдачи составляют [c.150]

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]

Переход вещества из одной фазы в другую через границу раздела фаз называется массопередачей, а перенос вещества в объеме фазы к границе раздела или в противоположном направлении— массоотдачей. Скорость массопередачи описывается уравнениями конвективного переноса вещества и зависит от физических свойств фаз и режима движения потоков. У поверхности раздела фаз в каждой жидкости образуются адсорбционный слой из ориентированных молекул и пограничный слой. [c.75]

В которую мы ввели коэффициент р, следуя Бедингфельду и Дрю [2], с целью учета некоторых различий в уравнениях переноса для тепла и массы, иных, чем замена мольной доли на температуру и 5с на Рг. В частности Бедингфельд и Дрю указывают на различие между значениями скорости в двух уравнениях, сводящееся к тому, что в уравнении массоотдачи скорость осред-нена по числу молекул, а в уравнении теплоотдачи — по молекулярным массам. Скорости в обоих уравнениях, как показали Миклей, Шервуд и Рид [37 ], становятся усредненными по массе, если в уравнение диффузии в качестве зависимой переменной под- [c.295]

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]

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]

Опоеделение параметров уравнений звеньев. Для определения значений коэффициентов и других параметров уравнений необходамо знать физико-химические свойства перерабатываемых ьешеств, константы скоростей химических реакций, коэффициенты теплопередачи, коэффициенты массоотдачи и т.д. [c.14]

При малых значениях Кеэ возможно влияние e Te TBeiyion конвекции на массообмен в зернистом слое, особенно при течении жидкости. В работе [108] показано, что при Кеэ < 1 значения р различны при разном направлении потока воды в слое элементов из р-нафтола и бензойной кислоты. При движении воды снизу вверх интенсивность массоотдачи в несколько раз ниже, чем при движении воды сверху вниз. Влияние направле-ния потока можно объяснить только эффектами свободной конвекции, которые проявляются при разнице удельных весов чистой жидкости и пограничных с элементами слоев жидкости, насыщенных примесью растворенного вещества. При движении растворителя сверху вниз более тяжелые пограничные слои жидкости стекают вниз быстрее основного потока, повышая скорость растворения при движении снизу вверх раствор может скопиться в пространстве между зернами и затруднить перенос. [c.155]

Таким образом, наиболее надежные данные при Ке < 1 можно получить только в опытах по массообмену при малой высоте слоя и малых значениях критерия АгэЗс, в условиях, когда влияние неравномерности распределения скоростей на средние коэффициенты массоотдачи минимальны. Этим условиям соотт ветствуют наши опыты по возгонке нафталиновых шаров,-уложенных в один ряд (см . стр. 148). Наблюдавшееся уменьшение Р при Кеэ < 2 также можно объяснить флуктуациями скорости газа. Полученные данные отражают реальную структуру зернистого слоя и его аэродинамику без искажения последней самим процессом массопереноса, идущим при граничных усл овиях первого рода. [c.163]

Скорость переноса вещества н фазе обратно пропорциональна сопротивлению сред1.(, которое складывается из сопротивлений, оказываемых основной массой среды, буферным и пограничным слоями. Часто оказывается удобным условно рассматривать все явление массоотдачи как происходящее за счет только молекулярной диффузии в области постоянного градиента концептрации или, в случае газов, постоянного градиента парциального давления. В этом случае вводится фиктивная толщина ламинарного слоя бе, в котором сонротивление диффузии принимается равным сумме сопротивлений реального ламинарного слоя, буферного слоя и турбулентной зоны. [c.71]

Массообмен. Перенос массы в направлении поверхности соприкосновения фаз может происходить в результате молекулярной диффузии и конвекции, вызва.нной гидростатическими силами, течением потока или использованием перемешивающих устройств. Отдельный случай представляет собой движение турбулентного потока, в котором можно различить две зоны ламинарную (слой около поверхности соприкосновения фаз — пограничный слой) и турбулентную (в глубине фазы — ядро потока). В ламинарном слое вещество переносится главным образом молекулярной диффузией, а в турбулентной зоне в основном вследствие завихрений и флуктуаций локальной скорости движения потока. Считая, что в турбулентной зоне концентрация практически выравнивается, перенос массы в такой системе можно представить как молекулярную диффузию через пограничный ламинарный слой с эффективной (приведенной) толщиной. Перенос вещества до границы раздела фаз называется массоотдачей. [c.244]

Если величины, обратные константам скорости, принять в качестве сопротивлений превращению на соответствующих этапах, то уравнение (VIII-172) показывает, что сопротивление превращению равно сумме кинетического l/k и диффузионного II(Diz) сопротивлений. Когда значение константы скорости химической реакции k значительно превыщает значение коэффициента массоотдачи Diz k D z), зависимость (VIII-172) упрощается [c.248]

Таким образом, в этом случае сопротивление диффузии определяет скорость превращения, и процесс проходит в диффузионной области. Когда же коэффициент массоотдачи О/г велик по сравнению с константой скорости химической реакции к D z к), уравнение (VIII-172) приобретает вид [c.248]

Здесь А — концентрация растворенного газа у поверхности раздела между жидкостью и газом, соответствующая условиям равновесия с парциальным давлением газа в газовой фазе. Пока будем считать, что парциальное давление газа одинаково во всех точках рассматриваемого элемента пространства. Влияние на это парциальное давление других газов, обладающих низкой растворимостью, будет рассмотрено в разделеУ-13. Символом а обозначена поверхность контакта между газом и жидкостью, заключенная в единице объема системы, — коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе. Величина Н представляет собой среднюю скорость переноса газа через единицу поверхности действительная же скорость массопередачи может меняться как от точки к точке, так и со временем. Значение Л соответствует средней концентрации растворенного газа в массе жидкости. [c.99]

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]

VIII-1-4. Быстрые реакции. В этом случае реакция в пленке протекает в заметной степени, и скорость абсорбции существенно больше скорости физической абсорбции при тех же А и Л . Наиболее важный вывод, который можно сделать применительно к насадочным колоннам на основе проведенного в главе VI обсуждения процессов в проточных абсорберах, заключается в том, что если реакция достаточно быстра для существенного ускорения абсорбции по сравнению с чисто физическим процессом, то концентрация растворенного газа в массе жидкости будет близка к равновесному значению по отношению к условиям в этой массе. В то же время, если концентрация растворенного газа в массе жидкости существенно выше равновесного значения, то абсорбция лимитируется физической массоотдачей. Этот вывод связан с принятием условия о значительном превышении объема жидкости над объемом диффузионной пленки. Как было показано выше, такое условие, по-видимому, выполняется для насадочных колонн. [c.191]

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]

Расчет коэффициента ускорения абсорбции при химическом взаимодействии между СО, и амином с использованием значений к , найденных одновременно с абсорбцией Oj названным выше методом, позволил П. Л. Т. Бриану и др.7а и Ю. В. Аксельроду, Ю. В. Фурмеру и др. получить более согласованные с теорией, изложенной в главах III и V, результаты, чем при использовании коэффициентов массоотдачи без учета влияния на них протекающего химического процесса. Это дополнительно свидетельствует о рациональности предложенного 20а для более общего случая экспериментального определения значений ки одновременно с измерением скорости абсорбции, сопровождаемой химическим взаимодействием (см. также стр. 224 в разделе IX-2). Доп. пер. [c.250]

Родионов А.И., У л ьянов В. И.,Влади миров А. Н., Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева, вып. 60, 1969, стр. 148. Исследование массоотдачи (влияния на нее скорости газа, запаса жидкости и коэффициента диффузии) при испарении жидкостей в газовую фазу в колонне с провальными тарелками. [c.274]

Обычно каталитические эксперименты проводят на лабораторных микрокаталитических установках при стационарном и нестационарном протекании процессов диффузии и адсорбции реактантов при этом одним из наиболее перспективных способов исследования физических свойств катализаторов и адсорбентов является экспрессный импульсный хроматографический метод, позволяющий в ограниченные промежутки времени для значений технологических параметров, близких к промышленным, получить (в частности, для MOHO- и бидисперсных моделей зерен катализаторов) важную информацию о численных величинах их констант, таких, как эффективные коэффициенты диффузии в макро- и микропорах, константы скорости адсорбции, константы адсорбционно-десорбционного равновесия, коэффициенты массоотдачи. Для оценки последних применяются метод моментов, метод взвешенных моментов, методы, использующие в своей основе преобразования Лапласа и Фурье и т. д. Однако все они обладают существенными недостатками применимы только для линейно параметризованных моделей, не позволяют провести оценку точности полученных параметров и оценку точности прогноза по моделям, не допускают проведение планирования прецизионного и дискриминирующего эксперимента. Отметим также, что при их практическом исполь- [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология