Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Движущая сила процесса массообменных

    Известно, что интенсивность массообмена в зоне контакта определяется движущей силой процесса. Массообмен протекает в направлении достижения равновесия между фазами. Состояние равновесия характеризуется константой т,зависящей от рода газа и жидкости, давления, температуры и состава фаз, [c.149]

    Движущая сила массопередачи, т. е. разность у—Ур) или Хр—х), постоянно меняется, поэтому для расчетов необходимо определить среднюю движущую силу процесса, которая зависит от типа массообменного процесса. [c.53]


    Если для конкретных условий массообменного процесса явная зависимость типа л(Х) известна, то число реальных тарелок в MOA N, необходимых для проведения процесса массопередачи в заданном интервале изменения концентрации целевого компонента, определяется с помощью построения так называемой кинетической кривой (рис. 5.17). Метод построения кинетической кривой состоит в том, что каждый вертикальный отрезок между рабочей линией процесса и равновесной кривой, соответствующий величине движущей силы процесса (Y - У (Х)) =АВ при соответствующих концентрациях компонента X в жидкой фазе, умножается на значение г (Х) (Y - Y (X)) Т](Х) =АВ г =АС. Полученные таким образом значения действительных изменений концентрации (отрезки АС) откладываются на вертикальных отрезках в направлении от рабочей линии к равновесной кривой. Геометрическое место точек концов таких отрезков представляет собой кинетическую кривую массообменного процесса, изображенную на рис. 5.17 сплошной кривой между рабочей прямой линией и пунктирной равновесной кривой. [c.384]

    Для массообменных процессов, по аналогии с процессами переноса тепла, принимают, что количество переносимого вещества пропорционально поверхности раздела фаз и движущей силе. Движущая сила характеризуется степенью отклонения системы от состояния динамического равновесия, выражаемой наиболее точно разностью химических потенциалов распределяемого вещества. Диффундирующее в пределах фазы вещество перемещается от точки с большей к точке с меньшей концентра-цией, и в расчетах движущую силу процессов массопереноса выражают приближенно через разность концентраций подобно тому, как в процессах теплопереноса ее выражают разностью температур. Расчетные выражения движущей силы не одинаковы для процессов массоотдачи и массопередачи и будут рассмотрены ниже для каждого из этих процессов. [c.383]

    Обычно начальные и конечные рабочие концентрации заданы или определяются по уравнению материального баланса. Изменение рабочих концентраций по поверхности массообмена описывается уравнением рабочих линий. Эти линии используют для определения движущей силы процесса по всей поверхности Р массопередачи, а также для определения высоты Н массообменных аппаратов. [c.24]

    В первой и третьей зонах реактора протекают физические процессы подвода и отвода веществ, подчиняющиеся общим законам массопередачи. Закономерности массопередачи определяются законами фазового равновесия, движущей силой процесса и коэффициентами скорости массообменных процессов. Массопередача осуществляется путем молекулярной диффузии, конвекции, испарения, абсорбции и десорбции. [c.95]


    Применение ступенчатого противотока в абсорбере Вентури (при сохранении прямотока газа и жидкости в одной ступени) возможно при эжекции жидкости (рис. 11.14, б). Здесь газ, проходя в каждой секции по узкой щели мел поверхностью жидкости и нижним обрезом конфузора 1, увлекает за собой жидкостную пленку. Последняя, как и в предьщущем случае, в горловине 2 дробится газовым потоком на мелкие капли, создавая развитую поверхность массопередачи. Организация противотока жидкой и газовой фаз между секциями (ступенями) дает возможность увеличить массообменную способность в сравнении с прямотоком за счет повышения движущей силы процесса. [c.921]

    Увеличение нагрузок колонны приводит к турбулизации стекающей по насадке жидкости, улучшая массообмен. При этом возрастающая скорость пара повышает разделяющую способность насадки. Так как удерживающая способность насадки быстро возрастает, время контакта фаз увеличивается. За счет вихреобразования увеличивается поверхность контакта фаз. Движущая сила процесса также возрас- [c.408]

    В этом случае глубина осушки газа при работе слоя до проскока влаги будет соответствовать точке росы газа по воде ниже —40° С. В тех случаях, когда необходимо осушать газ до точки росы заметно ниже —40° С (например па заводах сжижения), рекомендуется влагоемкость адсорбентов принимать несколько меньшей приведенной. Это связано с тем, что массообмен между газом и адсорбентом в концевой части слоя ухудшается из-за уменьшения движущей силы процесса адсорбции. [c.245]

    Значение движущей силы процесса определяется как разность концентраций Дув отдельных участках массообменного аппарата она равна при массопередаче из фазы G в фазу L (см. рис. 1-7, а) у = у — у , а при массопередаче из фазы L в фазу G у = Ур — у (см. рис. 1-7, б). [c.36]

    Каждая из независимых переменных коэффициент массопередачи (константа скорости процесса) К (м/ч), поверхность соприкосновения фаз Р (м ) и движущая сила процесса АС (кг/м ) — является сложной функцией ряда параметров технологического режима, типа и конструкции массообменного аппарата. [c.122]

    При использовании опытных значений коэффициентов массопередачи для расчета массообменных аппаратов следует учитывать, каким методом была определена движущая сила процесса, и использовать тот метод, который был применен для расчета К. [c.144]

    На рис. 11-4 показаны возможные варианты выражения движущей силы массообменных процессов при различных направлениях перехода распределяемого вещества. Поскольку концентрации распределяемого вещества можно выражать любыми способами, важно подчеркнуть, что во всех случаях движущей силой процесса будет разность между рабочей и равновесной концентрациями, взятая с положительным знаком. [c.253]

    В общем случае процесс массообмена совершается в три последовательных этапа диффузия переходящего вещества в объеме одной фазы по направлению к межфазной поверхности, переход через последнюю и диффузия в объеме второй фазы. Подобно теплообмену массообмен характеризуется количеством вещества М, переходящего из одной фазы в другую (диффузионный поток) за время т, пропорционально движущей силе процесса А и площади межфазной поверхности Р. Величины М, Р и х связаны между собой коэффициентом пропорциональности К, носящим название коэффициента массопередачи  [c.422]

    С другой стороны, скорость массообменного процесса пропорциональна движущей силе процесса Д и обратно пропорциональна сопротивлению массопереноса Я. [c.30]

    Движущей силой массообменных процессов является отклонение концентрации разделяемых компонентов от их равновесного значения. Если через х ц у обозначить массовые концентрации компонента, содержащегося в двух разделяемых фазах (распределяемого компонента), то можно сказать, что движущая сила процесса тем больше, чем больше разность между значениями х и равновесной концентрацией х и соответственно у и равновесной концентрацией у . [c.120]

    Какова движущая сила в массообменных процессах Дайте их классификацию. [c.249]

    При Ц. р. массообменных процессов периодически изменяют расход одной из фаз. В случае ректификации при периодич. изменении расхода пара или флегмы средняя за цикл движущая сила процесса повышается по сравнению ср стационарным режимом, поскольку концентрация в-в на тарелках приближается к равновесной лишь в конце цикла, межтарельчатое перемешивание снижается и скорость пара может непродолжительно (в пределах цикла) превышать скорость захлебывания достигаемого благодаря инерционности жидкости). В результате заданная степень разделения м. б. достигнута при меньшей (чем при стационарном режиме) высоте колонны. Ц. р. перспективны также для осуществления экстракции, абсорбции, фильтрования и др. [c.679]

    Движущей силой процесса массообмена является разность концентраций вещества, переходящего в данной фазе и в состоянии равновесия с другой (контактирующей) фазой. Величина А зависит от физико-химических свойств веществ, участвующих в массообмене, и от схемы их относительного движения (прямоток, противоток, перекрестный ток и т, д.). Коэффициент массопередачи определяется еще, кроме того, гидродинамической обстановкой в массообменном аппарате и связан, следовательно, с конструкцией последнего и его рабочим режимом. [c.422]


    Формулы (III.39)—(III.40) справедливы лишь для случая, когда потоки фаз равномерно распределены по поперечному сечению аппарата, перемешивание отсутствует и все частицы каждой фазы движутся с одинаковыми скоростями (режим идеального вытеснения). В реальных аппаратах режим движения фаз всегда отличается от идеального и движущая сила процесса зависит от перемешивания. Учет влияния перемешивания на изменение концентраций по высоте (длине) аппарата и соответственно на среднюю движущую силу процесса возможен, если экспериментально определены коэффициенты продольного перемешивания (см. стр. 159). Так как чаще всего экспериментальные данные по перемешиванию отсутствуют, то расчет средней движущей силы процесса массопередачи проводят по формулам (III.39)—(III.40), получая условные коэффициенты массопередачи — Ks и При этом не всегда имеет место пропорциональная зависимость между скоростью процесса и движущей силой, как это должно следовать из уравнения (1) — см. введение. Коэффициент массопередачи в таком случае зависит от концентрации поглощаемого или десорбируемого компонента и это создает дополнительные трудности при обобщении опытных данных и создании научно обоснованных методов расчета массообменных процессов. [c.142]

    Движущей силой процессов массообмена является положительная разность между рабочей и равновесной концентрациями (или наоборот) переходящего вещества в любой фазе у — Ур (или Ур — у) либо х — Хр (или Хр — х). В промышленных аппаратах эти процессы протекают чаще всего при противотоке, реже — при прямотоке контактирующих фаз. В обоих случаях указанные разности редко постоянны, а обычно непрерывно изменяются вдоль межфазной поверхности, поскольку непрерывно и по-разному изменяются сами концентрации у и х. Для анализа и расчета процессов массообмена на основе общего уравнения массопередачи (1Х.1) необходимо знать среднюю движущую силу (или среднюю разность концентраций) или А,,. Для нахождения этой величины рассмотрим массообменный аппарат со встречным движением двух фаз (газ—жидкость или жидкость—жидкость), массовые расходы которых составляют [c.448]

    Уравнения (IX.7) и (IX.8) для средней движущей силы процесса массообмена были получены применительно к идеальному противотоку контактирующих фаз, предполагающему движение каждой из этих фаз в режиме идеального вытеснения. Тогда массообменный аппарат работает с наибольшим градиентом концентраций по направлению потоков (по высоте аппарата) и, следовательно, с максимальной движущей силой. Движение встречных потоков в реальных аппаратах происходит, однако, с большим или меньшим отклонением от режима идеального вытеснения. Это отклонение вызвано различными причинами перемешиванием каждой фазы вдоль оси потока вследствие турбулентной диффузии, захватом частиц одной фазы встречным потоком другой фазы, неравномерным профилем скоростей в сечении каждого потока, наличием застойных зон и др. Результатом этих отклонений является падение градиентов концентраций обеих фаз по высоте аппарата и, следовательно, уменьшение средней движущей силы процесса массообмена и снижение массообменной способности (эффективности) аппарата. Количественно влияние отклонения контактирующих потоков от идеального противотока на величину движущей силы процесса массообмена оценивается с помощью эмпирических зависимостей, устанавливаемых для каждого массообменного аппарата в зависимости от его конструкции и агрегатного состояния встречных потоков и режима их движения. [c.450]

    Сушка является сложным массообменным процессом. Движущей силой процесса является разность концентраций между влагой, находящейся в материале и окружающем воздухе. Вначале удаляется поверхностная влага. Затем, по мере увеличения разности концентраций влаги на поверхности материала и внутри него, начинается процесс перемещения ее к поверхности. [c.305]

    Разработан метод кинетического расчета массообменных аппаратов для хемосорбционного разделения газов. Метод основан на использовании теоретического значения ускорения массопередачи за счет протекания химической реакции. Метод учитывает принципиальную особенность хемосорбционных процессов изменение кинетических закономерностей в жидкой фазе, движущей силы процесса, коэффициентов массопередачи, соотношения фазовых сопротивлений по высоте аппарата. Учтена специфика влияния реальной структуры потоков газа и жидкости на эффективность хемосорбционных процессов. По предложенной методике коэффициент извлечения передаваемого компонента, степень насыщения хемосорбента и характер распределения концентраций по высоте аппарата определяются при необратимой хемосорбции в зависимости от следующих безразмерных параметров кинетических, стехиометрического, диффузионного и гидродинамических (числа Боденштейна для жидкой и газовой фазы). В общем виде процесс описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка. [c.224]

    Весьма важным является вопрос о влиянии высоты слоя на процесс массообмена. Так как массообмен практически завершается на малом расстоянии от газораспределительной решетки, то средняя движущая сила процесса обычно невелика. Если игнорировать изменение состояния псевдоожиженной системы (качество псевдоожижения, порозность, сепарация частиц) по высоте слоя, последняя не должна влиять на величину среднего истинного коэффициента массоотдачи. Это положение справедливо при измерении локальных значений движущих сил и последующем их усреднении по высоте слоя. Если же при расчете движущей силы базироваться на какой-либо условной методике ее определения (например, как среднеарифметической или среднелогарифмической величины из ее граничных значений), то степень отклонения усредненных значений АСс и р от истинных будет, естественно, зависеть от высоты слоя. [c.275]

    Как отмечалось, скорость переноса вещества харак- теризуется коэффициентом переноса р, которым в сложных процессах массообмена должно учитываться сопротивление как внещней, так и внутренней диффузии. В простых случаях значения общего и частного коэффициентов массоотдачи практически совпадают. При переносе вещества через пленку газа, находящуюся у поверхности частиц, массообмен определяется разностью между парциальным давлением вещества в объеме газа и давлением вещества, адсорбированного на поверхности частицы. В случае применения ожижающей жидкости движущей силой процесса является разность молекулярных концентраций в пленке. [c.115]

    На графиках видно, что движущая сила процесса массопередачи не постоянная величина, она изменяется по поверхности массопередачи ДУ = У - У (Х) = var. Следовательно, если при интегрировании уравнения массопередачи (5.35) по всей поверхности F контакта фаз в массообменном аппарате постоянную величину Ky можно вынести за знак определенного интеграла, то движущая сила процесса, зависящая от переменной интегрирования /, должна оставаться под знаком интеграла  [c.369]

    Из изложенного следует, что расход абсорбента выгоднее уменьшать, несмотря на уменьшение движущей силы процесса, выражающееся уменьшением расстояния между рабочей линией процесса и равновесной кривой при этом одновременно происходит и увеличение необходимой поверхности Р контакта фаз массообменного процесса (см. уравнение массопередачи (5.42)). [c.390]

    Кинетика процессов абсорбции рассматривалась ранее в виде общей теории массообменных процессов. Для насадочных абсорберов (рис. 5.22) с непрерывным контактом фаз величины необходимой поверхности массопередачи или общее число единиц переноса для процессов абсорбции определяются по уравнениям (5.42) и (5.49) средняя по массообменной поверхности движущая сила процесса при линейной равновесной зависимости вычисляется по уравнению (5.52) коэффициент массопередачи находят через величины коэффициентов массоотдачи в газовой и в жидкой фазах, согласно формуле (5.36) и т. п. [c.393]

    Разработку системы хронопрострапственных метрик сайта технологических процессов целесообразно осуществить на базе общепринятой классификации химико-технологических процессов. В основу этой классификации положена общность кинетических закономерностей, целенаправленность и способы осуществления процессов [269, 399]. В рамках этой классификации все процессы разбиты на пять классов гидромеханические, тепловые, массообменные механо-технологические, химические. Воздействие акустических колебаний на отдельные процессы этих классов может иметь разную степень результативности. В энциклопедии [429] отмечаются следующие уровни воздействия стимулирующие (акустическое воздействие является движущей силой процесса, например, акустическое диспергирование) интенсифицирующие (воздействие выступает как фактор, ускоряющий течение процесса, например, массообмен в акустическом поле) оптимизирующие (акустические колебания упорядочивают течение процесса, например, акустическое гранулирование). В табл. 4.1. приведена систематизация ГА-процессов, согласованная с общепринятой клас- [c.148]

    В точке С, на выходе из первой теоретической тарелки, газовая фаза с концентрацией целевого компонента ур встречается с жидкой фазой, концентрация целевого компонента в которой х1<х . И вновь начинается переход целевого компонента из газовой фазы в жидкую до установления нового равновесия. Повторив описанные построения, получим треугольник СРЕ, соот1зетствуюш,ий второй теоретической тарелке, и т. д. Число треугольников, построенных таким образом между рабочей и равновесной линиями от точки В до точки А, соответствует обш,ему числу теоретических тарелок массообменного аппарата. Число теоретических тарелок зависит от расстояния между рабочей и равновесной линиями, т. е. от двил- ущей силы массообменного процесса Ау и Ах. Чем меньше расстояние между рабочей и равновесной линиями, тем меньше движущая сила процесса, тем больше требуется ступеней контакта фаз, т. е. тем больше требуется теоретических тарелок. [c.78]

    Несложно заметить, что характер изменения массообменных (/i//imax) и энергетических характеристик селективного проницания при ai -yoo противоположен во всем диапазоне изменения движущей силы процесса. [c.245]

    Существенную роль в массообменном аппарате ифает неравномерность распределения парожидкостных потоков и, как следствие, неравномерность распределения концентрации компонентов по сечению аппарата (например, на ситчатых тарелках диаметром 5,0 м концентрации в разных точках сечения тарелки различались в 3 раза), что приводит к потерям движущей силы процесса массопередачи. [c.89]

    Совместно с И.Н.Дороховым и Э.М.Ко и>цовой получена и научно обоснована структура универсальной движущей силы массообменных процессов в гетерофазньпс ФХС, которая учитывает разность потенциалов Планка, энтальпийную и механическую состав шющие, а также составляющую, связанную с поверхностной энергией системы. Получены конкретные выражения движущих сил процессов абсорбции, ректификации, экстракции, кристаллизации, растворения, сушки, сублимации и десублимации установлена общность структуры их движущих сил, для ряда исследуемых процессов количественно вскрыто влияние градиентов поверхностного натяжения на интенсивность массопередачи. [c.12]

    При абсорбционном методе осушаемый газ направляется в ниж. часть абсорбера, а навстречу ему с верха колонны стекает р-р поглотителя (осушителя)-ди- или триэ-тиленгликоля. Массообмен между газом и поглотителем осуществляется на контактных устройствах - тарелках, где газ барботирует через поглотитель. Движущая сила процесса-разность парциальных давлений водяного пара в газовой и жидкой фазах. Насыщ. влагой осушитель подается в сепаратор, в к-ром из него выделяется газ, поглощенный [c.460]

    Реализуемые в У. а. нелинейные эффекты инициируют и ускоряют окислит.-восстановит., электрохим., цепные, с участием макромолекул и др. р-ции. Акустич. колебания оказывают значит, влияние также на течение мех., гидромех., тепловых и массообменных процессов хим. технологии. При этом воздействие упругих волн м. б. различным стимулирующим, если ультразщтс - движущая сила процесса (напр., диспергирование, коагуляция аэрозолей, очистка твердых пов-стей, распьшивание, эмульгирование) интенсифицирующим, если ультразвук лишь увеличивает скорость процесса (напр., кристаллизация, получение чистых полупроводниковых материалов, перемешивание, растворение, сорбция, сушка, травление, экстракция, электрохим. осаждение металлов) оптимизирующим, если ультразвук только упорядочивает течение процесса (напр., фанулирование, центрифугирование). Кроме того, У. а. применяют также для дегазации (напр., р-ров смол, расплавов стекла), металлизации и пайки материалов, сварки металлов и полимеров, размерной мех. обработки хрупких и твердых материалов и т. д. [c.35]

    Одним из способов повышения эффективности процессов сепарации явялется использование в качестве интенсифицируюшего фактора вихревых потоков, создающих в камере аппарата своеобразную гидро- и термодинамическую обстановку. Закрученные потоки в силу их высокой тепло- и массообменной активности нашли широкое применение в различных отраслях техники Новой областью применения вихревых камер является их использование в качестве фракционирующих аппаратов. При теоретическом исследовании механизма фракционирования принимается условие, что плотность субстанции по радиусу вихревой камеры не изменяется. Такое допущение для сепараторов в принципе неправомерно, поскольку именно градиент плотности субстанции в центробежном поле вихревой камеры является движущей силой процесса фракционирования в таких аппаратах в сочетании с температурным градиентом по радиусу (эффектом Ж. Ранка). [c.61]

    Мембранные процессы классифицируются по виду основной движущей силы процесса. Движущей силой мембранного процесса является градиент химического (для незаряженных частиц потока) или электрохимического (для заряженных частиц потока) потенциала. Однако для технических расчетов таких процессов, так же как и для других массообменных процессов, в качестве движущей силы мембранного процесса принимают градиент фактора, определяющего скорость данного процесса, например градиент давления, температуры и т.д. Таким образом, основной движущей силой мембранного процесса может быть градиент тяяекия - баромембранные процессы (обратный осмос, нано-, ультра- и микрофилыра-ция), градиент концентраций-диффузионно-мембранные процессы (диализ, испарение через мембрану, мембранное разделение газов и др.), градиент электрического потенциала-электромембранные процессы (электродиализ, электроосмос и др.), градиент температурпроцессы (мембранная дистилляция и др.). В некоторых мембранных процессах возможно сочетание двух или даже трех названных выше движущих сил. [c.314]

    Каждое из приведенных вьпие устройств может рассматриваться как самостоятельный массообменный аппарат. Комбинация таких устройств представляет собой сеть аппаратов (хотя конструктивно они могут бьггь объединены общим корпусом). Сети различаются способом соединения отдельных устройств (аппаратов) потоками фаз. Очень часто в целях повышения движущей силы процесса реализуют противоточное движение фаз между устройствами (рис.10.3,е-/), хотя в каждом отдельном устройстве возможен иной СКК (прямоток, идеальное перемешивание фаз и др.) в результате получается ступенчатый противоток фаз. Встречаются также сети аппаратов со ступенчатоперекрестным движением фаз (рис.10.3,е- ). [c.748]

    Массообмен осуществляется путем молекулярной, турбулентной и конвективной диффузии, из которых наиболее медленной является первая. Основное сопротивление массообмена происходит в пограничных слоях у границы раздела фаз. Увеличение массообмена может быть достигнуто повышением относительных скоростей фаз, что ведет к уменьшению толщины пограничного слоя, росту турбулентной и конвективной составляющих переноса вещества, увеличению поверхности контакта взаимодействующих фаз и движущей силы процесса, например, путем повышения коэффициента про-тивоточности или изменения рабочих условий — температуры, давления. Различают два варианта массообмена односторонний (например, при абсорбции компоненты из газовой фазы переходят в жидкую) и двухсторонний (при ректификации). [c.108]

    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]

    М. а. конструируют таким образом, чтобы в них создавалась максимальная пов-сть массообмена, т. к. кол-во в-ва, перенесенное вз. одной фазы в другую, пропорционально величине этой пов чггн н движущей силе процесса. Различают М. а. с условно фиксиров. пов-стью контакта фаз и с пов-стью контакта, образуемой при движении фазовых потоков. К первому типу относятся аппараты с насадками, пленочного типа, а также аппараты, в к-рых осуществляется взаимод. газа (жидкости) с гв. фазой. Среди аппаратов второго-типа наиб, распространены тарельчатые аппараты, для к-рых характерно дискретное взаимод. фаз по высоте аппарата. Такое взаимод. характерно также для аппаратов, осуществляющих массообмен в системе тв. тело — жидкость, а также между двумя взаимно нерастворимыми жидкостями. [c.314]

Смотреть страницы где упоминается термин Движущая сила процесса массообменных: [c.64]    [c.216]    [c.74]    [c.268]    [c.158]    [c.375]   
Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.24 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.24 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Движущая сила

Массообмен



© 2025 chem21.info Реклама на сайте