Перемешивание конвективное

Степень отклонения показателей такого реактора от идеального зависит от трех величин коэффициента продольного перемешивания (конвективной диффузии) Дь, линейной скорости потока ш и длины реакторов I. Эти величины сведены в безразмерный комплекс Ьь/ хюЬ). Степень отклонения показателей такого реактора от показателей РИВ зависит от значения этого комплекса и может быть выражена через соотношение объемов реального Ур и идеального реакторов Уид, необходимых для достижения одинаковой степени превращения Ха (рис. VI. 5). [c.117]

Для ускорения гетерогенных процессов, идущих в диффузионной области, применяют усиленное перемешивание фаз для замены молекулярной диффузии конвективной, что снижает диффузионные сопротивления, препятствующие взаимодействию компонентов (см. ч. I, гл. II). Возможность применения тех или иных способов интенсификации определяется их экономической эффективностью, в частности сложностью аппаратурного оформления. Одновременно с внедрением новых технологических схем и процессов непрерывно улучшается и их аппаратурное оформление. Новые, более совершенные аппараты обеспечивают непрерывный процесс по всей технологической цепочке при комплексной переработке сырья. Современные заводы органического синтеза представляют собой соединение различных технологических цехов, не только вырабатывающих определенный (основной) продукт, но и включающих установки, тщательно улавливающие и перерабатывающие большинство побочных продуктов, бывших ранее отходами. [c.164]

С увеличением скорости перемешивания конвективная диффузия может поддерживать постоянную концентрацию электроактивных частиц при более высоких плотностях тока. В этих условиях достигается более высокий предельный ток. Вообще, скорость процесса, контролируемого, по крайней мере частично, переносом (например, конвективной диффузией), возрастает, когда скорость переноса увеличивается. (Например, вследствие более интенсивного перемешивания.) [c.137]

Это обстоятельство, а также то, что скорость диффузии в жидкости (в отличие от газовой диффузии) очень мала, приводит к тому, что уже при очень малых скоростях перемешивания конвективный перенос начинает преобладать над диффузионным и последним можно пренебречь. Тогда (3. 9) превраш ается в [c.230]

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции совершается путем молекулярной диффузии или конвекции. При интенсивном перемешивании комионентов конвективный перенос называют турбулентной диффузией. В многофазных процессах подвод реагентов в зону реакции связан с переходом вещества из одной фазы в другую, например при плавлении твердых веществ или растворении их в жидкости. Такие процессы, в которых совершается переход вещества пз одной фазы в другую через поверхность раздела фаз, называются массопере-дачей. / [c.89]

Как было показано в разделе IV. 3, составляющая коэффициента теплопроводности зернистого слоя, пропорциональная критерию Рейнольдса, приобретает существенное значение при Кбэ > 50 вследствие развития конвективного перемешивания в слое с постепенным повышением степени турбулизации потока. [c.127]

При низкотемпературном хранении сжиженных углеводородных газов в вертикальных цилиндрических резервуарах происходит интенсивное испарение продукта с поверхности. Это в свою очередь требует более интенсивного отвода паровой фазы из парового пространства резервуара. Возникающие при этом в жидкости конвективные потоки приводят к естественному перемешиванию хранимого продукта. Таким образом, при низкотемпературном хранении в резервуарах со сжиженными газами маловероятно тепловое расслоение, которое может привести к самопроизвольному перемешиванию. [c.138]

Физический смысл последнего условия заключается в том, что при больших значениях Vq конвективный массоперенос становится значительно большим, чем массоперенос, обусловленный продольным перемешиванием, и им можно пренебречь. [c.237]

Второй крайний случай удобно рассмотреть на примере непрерывного трубчатого реактора. При отсутствии диффузии, а также конвективного и турбулентного перемешивания в продольном направлении каждый элементарный слой реагирующей смеси независим от соседних слоев и движется вдоль трубы, как поршень. Подобные реакторы называют реакторами идеального вытеснения. [c.15]

Для исследования продольного перемешивания s экстракционных колоннах с отстойниками на основе рециркуляционной модели структуры потока используется [43] схема модели по рис. IV-21. Здесь рабочая часть колонны объемом Vp представляет каскад из п последовательных ячеек полного перемешивания с транзитным потоком V и рециркуляционным потоком между ячейками ш. Для учета влияния на кривые отклика отстойной зоны она представляется в виде ячейки объемом Уот со средней концентрацией трассера Сот. Между отстойной зоной и последней, л-й, ячейкой рабочей части колонны происходит массообмен за счет конвективных потоков жидкости (Ост. [c.139]

Было установлено что в диапазоне практически интересных влажностей товарные качества пшеницы, высушенной в фонтанирующем слое, остаются неизменными при температурах зерна до 64 С и горячего воздуха до 150 °С. Большая разность между температурами воздуха и твердых частиц представляет собою основное преимущество сушки в фонтанирующем слое но сравнению с конвективными сушилками без перемешивания твердого материала. В последних температурах воздуха должна поддерживаться значительно ниже во избежание теплового повреждения частиц. [c.649]

Вихрь, запертый в каверне, образует основной элемент этой дискретной структуры — ячейку идеального смешения. Последний термин указывает на интенсивность перемешивания в основном объеме ячейки смешение потока в ячейке может, однако, и не быть полным вследствие задержки вещества в застойных зонах, образования мелких вихрей и пр. Тем не менее, и в этих более сложных случаях сохраняется дискретность ячеек, степень же перемешивания потока внутри ячеек можно учесть, введя функцию распределения времени пребывания в ячейке, вид которой будет определяться процессами конвективного и диффузионного переносов, протекающими в различных частях каверны-ячейки. [c.217]

Структурная схема ячеечной модели с застойными зонами при неравных потоках обмена в противоположных направлениях показана в табл. 4.2. Объем -п ячейки представляется в виде суммы двух объемов объема проточной зоны Уц и объема застойной зоны Пусть — концентрация вещества в проточной части г-й ячейки, где предполагается идеальное перемешивание, г/,- — средняя концентрация в застойной зоне. Между зонами происходит обмен веществом, причем характер обмена может быть различным. Наиболее вероятностными видами обмена могут быть конвективный, диффузионный, а также виды обмена типа адсорбции, химической реакции и т. п. [c.382]

Коэффициент >1 в модели (7.101)—(7.102) отражает как эффект неравномерности профиля скоростей промывной жидкости по сечению осадка из-за случайного характера формы и положения проточных каналов, так и влияние молекулярной диффузии в продольном направлении. Преобладание конвективного механизма переноса примеси в движущемся потоке жидкости над молекулярным переносом позволяет предположить, что коэффициент В в модели (7.100), характеризующий дисперсию участков границы раздела фаз, и коэффициент в модели (7.101), характеризующий продольное перемешивание примеси в проточной зоне осадка, представляют собой одну и ту же физическую характеристику системы, т. е. Во В . [c.397]

Структура типа поршневой поток с продольным перемешиванием (диффузионная модель). Эта структура является обобщением рассмотренной выше модели идеального вытеснения, когда на механизм конвективного переноса накладывается механизм диффузионного переноса. При этом диффузионный механизм рассматривается как модельный механизм, который характеризуется некоторым эффективным коэффициентом диффузии В. В частном случае это может быть собственно молекулярная диффузия, однако чаще с помощью этого механизма моделируются эффекты неравномерности профиля скоростей по сечению аппарата, влияние турбулентной диффузии и т. п. [c.111]

Отбросим предположение о ламинарном режиме в зоне отстоя и рассмотрим общий случай отстоя при конвективном или турбулентном перемешивании. Интенсивность этого перемешивания не влияет на скорость относительного оседания капель в жидкости, в то время как качество отстоя эмульсии при таком перемешивании значительно ухудшится. Другими словами, процесс отстоя существенно зависит от гидродинамического режима отстойника, который в свою очередь определяется вязкостными свойствами нефти и конструктивными особенностями аппарата. [c.25]

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции и отвод полученных продуктов совершается молекулярной диффузией или конвекцией. При очень сильном перемешивании реагирующих веществ конвективный перенос называют также турбулентной диффузией. В двух- или многофазных системах подвод реагирующих компонентов может совершаться абсорбцией, адсорбцией или десорбцией газов, конденсацией паров, плавлением твердых веществ или растворением их, испарением жидкости или возгонкой твердых веществ. Межфазный переход — это сложный диффузионный процесс. [c.153]

Эффективная внешняя диффузия реагирующих веществ из ядра потока к поверхности зерен катализатора. При этом коэффициент эффективной диффузии Оэ слагается из коэффициентов нормальной (молекулярной) диффузии О и турбулентной (конвективной) диффузии От 18]. Последний называют также коэффициентом перемешивания, так как От действительно выражает конвективный перенос вещества, вызванный турбулентным движением потока в слое катализатора. В производственных аппаратах обычно преобладает турбулентная диффузия. [c.28]

Описанное выше циркуляционное движение приводит к интенсивному конвективному перемешиванию частиц и повторному смешению газа. Этот эффект нежелателен в каталитических псевдоожиженных слоях, поскольку он приводит к возвращению в слой отработавшего истощенного газа. В большинстве же других приложений интенсивное перемешивание твердой фазы полезно. [c.158]

Конвективная составляющая, связанная с межфаз-ным теплообменом, 0 со,1у- До тех пор пока условия течения газа через непрерывную фазу не становятся турбулентными или, по крайней мере, не входят в переходный режим течения, межфазный теплообмен конвекцией через газ имеет только вторичное значение по сравнению с механизмом переноса теплоты за счет перемешивания [c.447]

Кубовые реакторы близки по своим характеристикам к модели идеального смешения. Реальные трубчатые реакторы, наоборот, обладают существенными отклонениями от теоретической модели. Известно, например, что поршневое течение жидкости в трубе практически невозможно как при ламинарном, так и при турбулентном течении скорость жидкости в различных точках сечения потока неодинакова. Частицы жидкости в центре трубы движутся значительно быстрее, чем частицы, находящиеся вблизи стенки. Это нарушает условие равенства времени пребывания различных частиц в аппарате и влияет на поле концентраций в нем. Кроме того, модель идеального вытеснения не учитывает молекулярную и конвективную диффузию веществ в направлении потока (продольное перемешивание), уменьшающие средние концентрации реагирующих веществ и среднюю скорость реакции. Вследствие этого время реакции и необходимый объем реактора увеличиваются. Несмотря на эти отклонения, модель идеального вытеснения весьма полезна для расчета и анализа работы реакторов. [c.244]

Пробирка с водой внесена в помещение с идеально сухим воздухом, температура которого 293 К. Вода испаряется. Но уровень ее поддерживается постоянным. В пробирке отсутствует конвективное перемешивание. Сечение пробирки S = 0,05 см. Давление надыщен-ного пара Рн,о = 0,023 атм. Вычислите коэффициент диффузии водяных паров в воздух, если расстояние до края, пробирки 1,85 см, за [c.412]

Для конвективной области перемешивания < 6,5) [c.56]

Вначале концевые эффекты объясняли интенсивным массооб-меном, вызванным турбулизацией потоков в месте их входа в аппарат. Позднее [206] эти эффекты были объяснены продольным перемешиванием сплошной фазы. Оказалось [204], что экспериментальный профиль концентраций в распылительных колоннах располагается между расчетными профилями концентраций в. режимах идеального перемешивания и идеального вытеснений.. Расчеты показали, что модели идеального перемешивания соответствует наибольший концевой эффект, постепенно убывающий при переходе к поршневому потоку. Таким образом, концевой эффекту входа сплошной фазы в колонну не является следствием большого локального коэффициента массопередачи, а обусловлен конвективными потоками, не учитываемыми моделью идеального вытеснения. В результате из-за снижения движущей силы процесса уменьшается интенсивность межфазного массо- или теплообмена. [c.201]

В работе [24] было показано, что с помощью полуэмпирической теории турбулентного переноса можно обобщить различные случаи конвективного теплообмена. Это дает право считать возможным определение коэффициента теплоотдачи к стенке теплообменного элемента от газожидкостной смеси по уравнению (11.38). Однако необходимость нахождения на промежуточных стадиях таких величин, как мощность перемешивания, газосодержание, динамическая скорость, делает этот метод расчета неоправданно громоздким. Причем нарастание возможных ошибок на промежуточных стадиях расчета, неизбежных при использовании эмпирических уравнений, может дать значение коэффициента теплоотдачи с большой погрешностью. В связи с этим более надежными следует в данном случае признать эмпирические уравнения, полученные при непосредственном изучении теплообмена. [c.125]

В итоге следует отметить, что внутренняя задача теплообмена при нагреве жидких тел отличается крайней сложностью, но решающее значение имеет конвективный перенос тепла, определяемый условиями перемешивания. При интенсивном перемешивании нагрев жидких сред лимитируется условиями внешней задачи. [c.38]

Отметим важную особенность этого уравнения по сравнению с уравнениями в эйлеровских переменных. ЕслиОщ = О, то смешение не происходит, как бы не было велико конвективное перемешивание. Конвективный перенос будет определять только положение частиц в физическом пространстве и деформацию потока. [c.11]

Конвективная диффузия представляет собой перенос частиц растворенного вещества вместе с потоком движущейся жидкости. Движение жидкости -возникает при этом или самопроизвольно в результате неодинаковой плотности расгвора в отдельных его частях, т. е. в результате существования градиента плотности (Зр/с1л (естественная конвекция), или искусственн З при перемешивании и циркуляции (принудительная конвекция). [c.302]

Появление сольватированных электронов переносит зону электрохимической реакции восстановления с границы раздела электрод — электролит в раствор, т. е. превращает ее из поверхностной, гетерогенной, в объемную, гомогенную, реакцию, с катодно генерируемым восстанавливающим агентом. В связи с этой основной особенностью нового механизма восстановления роль транспортных ограничений становится несущественной реакция теперь не локализована в определенном месте, а распределена в объеме подвижность электронов выше, чем большинства других частиц кроме того, появление электронов в растворителе приводит к возникновению градиента плотности, а следовательно, к конвективному перемешиванию объема раствора, примыкающего к катоду. Эта особенность оказывается наиболее существенной в случае электровосстановления труднорастворимых органических соединений, которые при обычных условиях из-за крайне медленной доставки восстанавливаются с ничтожными выходами. В водных средах для ускорения подобных процессов применяются медиаторы потенциала — ионные редокси-пары, которые переносят мектроны от катода к восстанавливаемым частицам или от окисляющихся частнц к аноду, а затем сами восстанавливаются или окисляются на соответствующих электродах. Эффективность восстановления сольватированными электронами должна быть существенно выше, чем при применении медиаторов по уже указанным ранее причинам, а также потому, что ионам медиатора приходится проходить двойной путь — до реакции с частицей и после иее. Действительно, найдено, что токи генерации сольватиро-вапных электронов больше чем на три порядка превышают токи диффузии органических соединений к катоду. [c.444]

Интенсивность перемешивания увеличивает константу скорости процесса за счет замены молекулярной диффузии конвективной. При этом снижаются диффузионные торможения. Следовательно, неремсшивание це,1С-сообразно применять для процессов, протекающих в диффузионной области до тех пор, пока не наступит переход процесса из диффузионной области в кппет1И1ескую. [c.99]

На рис III. 7, б в тех же координатах показаны результаты работ, опубликованных после 1960 г. Для потока жидкости в зернистом слое эти результаты хорощо соответствуют расчету по формуле (III. 36) при значениях коэффициентов, найденных ранее. Новые опытные данные для воздуха при Re = 1 — 40 лежат значительно ниже расчетной кривой и даже ниже предельного значения 1/Ре/ = 0,5. Это явление можно объяснить только уменьшением конвективной составляющей коэффициента диффузии в области вязкостного режима течения, при котором перемешивание потоков должно быть менее интенсивным, чем при турбулентном режиме. В переходном диапазоне Re 2 — 20. наблюдается наибольший разброс опытных данных. Сопоставление результатов опытов [42—47] с результатами, полученными по фор1 ле (III. 36), позволяет проследить за изменением Во в этой формуле с изменением Re в интервале Re = = 2—100 релаксационная составляющая изменяется в этом интервале незначительно. Получена приближенная формула [c.100]

Рассмотрим случай, когда скорость реакции в сшюшной фазе настолько мала, что процесс протекает в кинетической области, т. е. диффузионным сопротивлением можно пренебречь. Оценка значений безразмерной константы скорости бимолекулярной необратимой реакции, при которой процесс можно считать протекающим в кинетической области, приведен ниже. Отличие излагаемого в данном разделе метода расчета ог рассматриваемой обычно кинетики процесса в аппаратах идеального перемешивания заключается в том, что вследствие конвективного переноса и ограниченного продольного перемешивания концентрация компонентов меняется по высоте колонн. [c.286]

Нестационарное распространение трассера в непроточной колонне можно формально описать на основе дифференциального уравнения конвективной диффузии (11.12). Применив это уравнение для условий одномерной диффузии при отсутствии протока через аппарат (и = 0) и заменив коэффициент молекулярной диффузии D коэффициентом продольного перемешивания Еп, который для рассматриваемых условий мало отличается от коэффикиента продольной турбулентной диффузии Eat., имеем [c.62]

Обнаруженная закономерность распределения концентрации в канале с двусторонним отсосом соответствующим образом сказалась на числах массообмена. На рис. 4,22 показано отношение локальных значений числа Шервуда для нижней (Sha) и верхней (Sh ) стенок как функция Gz — четко фиксируется максимум значения Sha/Sh в начальной области концентрационной неустойчивости, далее за счет истощения смеси и конвективного перемешивания асимметрия массообменных процессов на пластинах ослабляется, С ростом интенсивности отсоса (Pei ) и вызванным этим увеличением потенциала концентрационной неустойчивости (см. уравнение 4.67) наблюдается усиление асимметрии процессов массообмена — на рис. 4.22 большим критическим значением чисел Релея Rae при том же значении чисел Рейнольдса соответствуют более высокие значения отношения Sha/Shf . [c.147]

Для систем жидкость—жидкость в последнее время установлено, что массопередача может происходить нетолько путем диффузии, но также и путем спонтанно проходящих перемещений, называемых спонтанной межфазной турбулентностью или спонтанной поверхностной активностью. В случае появления спонтанной турбулентности массопередача между фазами проходит значительно интенсивнее, чем это следует из законов молекулярной диффузии, но в отличие от конвективной диффузии межфазная турбулентность возникает спонтанно без малейшего перемешивания жидкости извне. [c.56]

Для построения полной диаграммной сети диффузионной модели в псевдоэнергетических переменных необходимо учесть конвективный перенос субстанции. При наличии только конвективного переноса (в отсутствие продольного перемешивания) связная диаграмма для элементарной ячейки аппарата была построена выше (при рассмотрении псевдоэнергетической диаграммной сети поршневого потока) [c.114]

Эффективная внешняя диффузия молекул А и В из ядра потока газов к поверхности зерна (см. стр. 56). 11ри этом коэффициент эффективной диффузии слагается из коэффициентов нормальной молекулярной диффузии О и турбулентной (конвективной) диффузии [10]. В кипящем слое вследствие сильного перемешивания превалирует Для данной степени перемешивания 0 определяется экспериментально О вычисляется по формуле (11.36 а) или другими способами. [c.68]

Для пнтепсификации процессов в производстве солен применяются все приемы увеличения движущей силы АС и развития поверхности соприкосновения реагентов Р (см. ч. I, гл. И и VI). Для солевой технологии особенно характерны процессы в системе жидкость— твердое вещество (Ж—Т). Развитие поверхности соприкосновения фаз в системе Ж—Т достигается чаще всего измельчением твердого материала и перемешиванием взвеси измельченного твердого материала в жидкости при помощи механических или пневматических мешалок. Перемешивание одновременно способствует интенсификации процесса за счет турбулизации системы и замены молекулярной диффузии конвективным переносом молекул. Для увеличения движущей силы массопередачи особенно широко применяются различные приемы повышения начальной концентрации твердых, жидких и газообразных реагирующих ве- [c.141]

Отсюда следует, что увеличение 0 к достигается при повышении температуры, а также в результате уменьшения вязкости системы. При интенсивном перемешивании системы происходит значительное увеличение В также из-за турбулентной диффузии, которая возрастает с повышением температуры вследствие усиления конвективных токов. Известно, что из всех углеводородов, сосредоточенных в остатках, парафины имеют наименьшую вязкость, а циклические (в особенности полициклические углеводороды) и смолы обладают повышенной вязкостью. Поэтому высокосмолистые нефтп в условиях добычи, транспортирования, хранения и переработки будут вести себя иначе, чем высокопарафипистые нефти, что и нод-тверл<дается многочисленными исследовательскими данными. [c.58]

Таким образом, если зона технологического процесса представляет собой жидкое тело, находящёеся в -состоянии конвективного перемешивания, то условия взаимодействия этой зоны с твердыми телами могут быть охарактеризованы уравнением связи между критериями конвективного переноса вещества и энергии. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология