Перенос вещества молекулярной диффузией

Перенос вещества молекулярной диффузией [c.27]

Левая часть уравнения выражает конвективный перенос вещества движущейся жидкостью, правая — выражение для переноса вещества молекулярной диффузией в жидкости. Уравнение дано для случая, когда к месту реакции диффундирует только одно вещество. Точное решение уравнения может быть проведено для отдельных немногих случаев при наличии простых геометрических условий. [c.76]

В гомогенных системах усиление перемешивания обеспечивает выравнивание концентраций, а в гетерогенных системах — увеличение до некоторого предела поверхности соприкосновения фаз, уменьшение толщины диффузного слоя, замену молекулярной диффузии более быстрой турбулентной. В гетерогенных системах изменение характера контакта фаз путем перехода от условий переноса вещества молекулярной диффузией к турбулентным условиям особенно эффективно для процессов, лимитируемых диффузией. [c.197]

Критерий Ре выражает меру отношения массы вещества, перемещаемой путем конвективного переноса и молекулярной диффузии, в сходственных точках подобных систем. [c.403]

В условиях ламинарного потока паров имеется полная аналогия между процессами переноса тенла и переноса вещества молекулярной диффузией. Процесс переноса определяется лишь сопротивлением массообмену в газовой фазе [45]. [c.45]

ПЕРЕНОС ВЕЩЕСТВА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИФФУЗИЕЙ [c.32]

В свою очередь, первый этап складывается из двух процессов перенос вещества молекулярной диффузией (Ао) и потоком (аш). Если пи=0, а Л1 — оо, то Л=Ло, т. е. скорость роста кристалла зависит лишь от скорости диффузии. Если же ш оо, то Л=Ль и скорость роста определяется скоростью кристаллохимической стадии. [c.97]

Таким образом, можно сделать вывод о том, что область существования развитой поверхностной конвекции в пленочных колоннах (т. е. когда перенос вещества, обусловленный поверхностной конвекцией, доминирует над переносом, вызванным молекулярной диффузией) определяется не только величиной числа Марангони, но и величиной диффузионного числа Прандтля. Это положение в качественном отношении согласуется с теоретическими представлениями, развитыми в работе [120]. Сопоставление уравнений (4.5) и (4.33) показывает их идентичные структуры при больших числах Ма . [c.129]

Величину и направление скорости в каждой точке определяют решением уравнений гидродинамики. В правой части уравнения (П1.13) оставлена вторая производная только по координате X, нормальной к поверхности, так как по всем другим направлениям перенос вещества молекулярной диффузией пренебрежимо мал. Граничные условия для уравнения (III.13) определяются тем, что диффузионный поток на твердую поверхность катализатора равен скорости химической реакции, а на достаточном удалении от поверхности концентрация равна ao- [c.103]

Суммарный перенос вещества молекулярной и вихревой диффузией соответственно будет равен [c.197]

Конвективная диффузия. Количество вещества, переносимого в пределах фазы вследствие конвективного переноса вместе с самой средой в направлении ее движения, пропорционально скорости движения среды. Суммарный перенос вещества в результате конвективного переноса и молекулярной диффузии по аналогии с теплообменом называют конвективным массообменом или конвективной диффузией. [c.26]

Суммарный перенос вещества вследствие конвективного переноса и молекулярной диффузии, по аналогии с теплообменом, называют конвективным массообменом, или конвективной диффузией. [c.392]

Масса распределяемого вещества в объеме всего параллелепипеда за время йх изменится при переносе путем молекулярной диффузии на ве- личину [c.393]

Кинетика переноса адсорбтива. Молекулярная диффузия является основным переносом внутри зерен адсорбента при радиусе пор, большем средней длины свободного пробега молекул адсорбтива. При обратном соотношении перенос происходит по механизму кнудсеновской диффузии. Возможен также перенос молекул адсорбтива по внутренней поверхности пор, а также перемещение вещества под действием капиллярных сил [40, 41]. [c.297]

Гидродинамические особенности турбулентного потока в канале были рассмотрены в гл. 3. Здесь же следует отметить влияние гидродинамических условий на перенос вещества. В пограничном слое толщиной 8 (рис. 15-2) происходит резкое, близкое к линейному изменение концентраций поскольку в этой области потока скорость процесса определяется молекулярной диффузией, роль конвективной диффузии мала. Это объясняется тем, что на границе раздела фаз усиливается тормозящее действие сил трения между фазами и сил поверхностного натяжения на границе жидкой фазы. Образование гидродинамического пограничного слоя вблизи поверхности раздела фаз ведет к возникновению в нем диффузионного пограничного слоя толщиной 5д, обычно не совпадающей с 5 . В ядре потока массоперенос осуществляется в основном турбулентными пульсациями, поэтому концентрация распределяемого вещества в ядре потока практически постоянна. Как отмечалось выше, перенос вещества движущимися частицами, участвующими в турбулентных пульсациях, называют турбулентной диффузией. Перенос вещества турбулентной диффузией описывается уравнением, аналогичным уравнению (15.14а) [c.16]

Коэффициенты массоотдачи и г характеризуют одновременный перенос вещества за счет молекулярной и конвективной диффузии и равны тому количеству диффундирующего компонента, которое передается в расчете на единицу межфазовой поверхности в единицу времени при единице движущей силы. Как видно из уравнения (111.146), последняя может выражаться по-разному. [c.211]

Диффузионный обмен, пли массопередача, является процессом спонтанным (самопроизвольным). В этом сложном физико-химическом процессе различают два принципиально различных механизма переноса вещества 1) диффузию молекулярную и 2) диффузию конвективную. [c.60]

Из приведенной краткой характеристики следует, что для всех перечисленных процессов общим является переход вещества из одной фазы в другую, или массопередача. Переход вещества из одной фазы в другую связан с явлениями конвективного переноса и молекулярной диффузии, поэтому перечисленные выше процессы получили название массообменных, или диффузионных, процессов. [c.229]

Экспериментально установлено, что в турбулентном потоке вблизи поверхности всегда существует тонкая пленка (диффузионная пленка), которая неподвижна или имеет ламинарный режим движения. Перенос вещества в главной массе потока осуществляется конвективной диффузией, а через диффузионную пленку — молекулярной диффузией. Так как скорость переноса массы молекулярной диффузией гораздо меньше, чем конвективной, то очевидно, что главное сопротивление переносу массы оказывает диффузионная пленка. [c.390]

В газовой фазе вещество переносится путем молекулярной диффузии и вынужденной конвекции. Высокие скорости газа препятствуют естественной конвекции. Процесс переноса массы в газовой фазе осложняется сравнительно большими градиентами температур, вследствие чего такие свойства, как коэффициент молекулярной диффузии, вязкость и плотность, изменяются с координатами. [c.235]

Конвективная диффузия — это диффузия в движущейся среде. Масса целевого компонента переходит из одной фазы в другую не только за счет молекулярного движения, но и в результате движения более крупных частиц одной фазы относительно другой. При конвективной диффузии перенос вещества осуществляется со скоростью, во много раз большей скорости переноса при молекулярной диффузии. [c.308]

Роль, которую играет массопередача в ряде технических процессов, была показана в главе 1. Процессы разделения обычно связаны с переносом компонентов смеси от одной фазы к другой, легко отделяемой от первой с помощью механических методов. В других случаях, как например при гетерогенном катализе, массопередача происходит в пределах одной фазы при одновременном переносе вещества к поверхности твердого тела и от нее. Компоненты реагирующей смеси должны достигнуть поверхности вне зависимости от того, пересекают они ее или нет. В пределах одной фазы такой перенос осуществляется молекулярной диффузией, турбулентной диффузией или с помощью обоих механизмов. Настоящая глава посвящена молекулярной диффузии турбулентная диффузия рассматривается в главе 4. [c.20]

Концентрация отдельных компонент в каждой точке среды зависит от конвективного переноса вещества, молекулярной (или турбулентной) диффузии и интенсивности гетерогенных и гомогенных физико-химических превращений. [c.97]

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]

В зависимости от структуры сорбента и условий процесса адсорбции механизм переноса сорбируемого вещества может быть различным. При адсорбции из потока газа-носителя перенос вещества путем молекулярной диффузии происходит при радиусе пор, большем средней длины свободного пробега молекул ( > Л). При обратном соотношении (г < Л) преобладают соударения молекул со стенками пор и происходит эффузионный перенос вещества (кнудсеновская диффузия). Возможен перенос вещества вследствие миграции молекул по поверхности пор, а также перемещение конденсированного вещества под действием капиллярных сил. [c.176]

Конвективная диффузия в отличие от молекулярной обусловлена движением фаз в результате встряхивания, перемешивания, изменения температуры и других внешних воздействий. В жидкой или газообразной среде — это основной вид дпффузии, осуществляемой за счет перемещающихся внутри данной фазы конвективных потоков, несущих диффундирующее вещество. Его перенос осуществляется вследствие перемещения отдельных весьма малых (элементарных) объемов жидкой пли газообразной фазы, причем вещества внутри этих элементарных объемов переносятся посредством молекулярной диффузии, характерной для неподвижной фазы, которой и является элементарный объем жидкости пли газа. [c.60]

Таким образом, извлечение смолистых веществ может про ходить при наличии как молекулярной, так и конвективной диффузии В пограничном слое имеют место оба вида переноса, однако молекулярная диффузия является здесь всегда преобладающей Если щепа находится в среде неподвижного растворителя, то перенос вещества осуществляется только за счет молекулярной диффузии При этом весь наружный слой растворителя можно считать за пограничный слой большой тол щины, которая может во много раз превышать размер щепы Движение растворителя уменьшает толщину ламинарной пленки, коэффициент конвективной диффузии резко возрастает и общее сопротивление переносу вещества резко сокращается При скоростях растворителя более 0,1 см/с можно считать, что скорость извлечения смолистых веществ в капиллярах древе сины определяется молекулярной диффузией Увеличить ско рость диффузии в этих условиях для данного растворителя можно только повышением температуры процесса [c.233]

Полученное уравнение содержит в качестве единственного параметра диффузионный критерий Пекле Ред = шЬ101. Это означает, что относительный вклад конвективного и молекулярного механизмов переноса вещества 1 определяется значением критерия Рбд. Если Ред 1, то в изменение концентрации Сг основной вклад вносит конвективный перенос и молекулярной диффузией можно пренебречь. Чем меньше значение Ред, тем больше относительный вклад молекулярной диффузии. Критерий Пекле можно представить в виде произведения критериев Рейнольдса Не и диффузионного критерия Прандтля Ргд = у/0< [c.412]

Разделение воды и растворенных вешеств происходит вблизи обратноосмотической мембраны вода проникает в мембрану, а растворенные вещества задерживаются и накапливаются непосредственно у поверхности мембраны. Если не предусмотрены механические средства для непрерывного удаления иэ этой зоны растворенных веществ, процесс разделения может прекратиться. Удаление растворенного вещества (или деполяризация) можно осуществить, используя объемное течение, турбулентное перемешивание или молекулярную диффузию. Известно /4,47 /, что даже если в центре русла потока имеет место значительная турбулентность, вблизи стенок канала существует граничный слой, в котором турбулентность отсутствует и массопе-ренос происходит главным образом путем молекулярной диффузии и объемного течения по линиям обтекания. Кроме того, объемные скорости в этой области относительно малы, и поэтому значительная доля полного переноса обусловлена молекулярной диффузией. Скорость диффузионного переноса определяется коэффициентом диффузии. Коэффициенты диффузии растворенных веществ и воды в жидких пищевых продуктах составляют величину порядка 10 -10 см /с и имеют тенденцию снижаться при высоких концент-рашях растворенного вещества и высокой вязкости раствора. К сожалению, точных данных дпя всех жидких пищевых материалов, за исключением сахарных сиропов, известно очень мало. (Некоторые сведения приведены в табл. 3.) Полуэмпирически получено уравнение, связывающее коэффициент диффузии, концентрацию и вязкость жидкостей [c.218]

Рассмотрим плоскую модель капиллярно-пористой частицы с бидисперсной пруктурой (рис. 16.2.2.8, [94]). Совокупность мелких капилляров представим в виде анизотропной пористой структуры с заданной цорозно-стью 8 ( пористым массивом ), поры которого в начальный момент времени заполнены концентрированным раствором целевого компонента (ЦК) анизотропия выражается в том, что диффузия происходит только в нацравлении оси у. Сквозь частицу проходит транспортный канал, боковые стенки которого граничат с пористым массивом. Через эти границы происходит молекулярная диффузия вещества из пористого массива в канал (на рис. 16.2.2.8 показано стрелками). В самом канале перенос вещества молекулярный и конвективный. [c.480]

Существование в вязком подслое турбулентных пуЛ1>саи.ий и их постепенное затухание с приближением к межфазной границе имеют принципиальное эваче-, ние для проблемы массопередачн, особенно в тех случаях, когда процесс массо-пгредачи лимитируется переносом в жидкой фазе. Действительно, поскольку а жидкостях коэффициент молекулярной диффузии обычно значительно меньше коэффициента кинематической вязкости, турбулентные пульсации, несмотря на свое достаточно быстрое затухание в вязком подслое, дают заметный вклад в массовый поток вещества к границе раздела фаз. Влияние пульсаций на массоперенос становится пренебрежимо малым лишь в пределах так называемого диффузионного подслоя, толщина которого для жидкостей мала по сравнению. с толщиной вязкого подслоя. Скорость межфазного массообмена существенно зависит от характера изменения эффективного коэффициента турбулентной диффузии Pt вблизи межфазной границы. Если предположить, что функция Dt (у) достаточно хорошо описывается первым членом разложения в ряд Тейлора [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология