Концентрация профиль

Рис. 31. Графическое изображение профиля концентраций (в соответствии с моделью пленочной теории) при одновременной абсорбции НгЗ и СО2. Таковые в соответствии с моделью теории проникновения представлены в работе [6].

Рис. 111-6. Сопоставление экспериментальных профилей концентраций (обозначены точками) с теоретическими для различных моделей продольного перемешивания

Решение уравнения (9.24) с граничными условиями (9.21) и (9.22) дает концентрацию профиля кислорода в зерне [c.228]

Анализ уравнения (15.18) показывает следующее. Перенос в любом поперечном сечении осуществляется соответственно теплопроводностью, либо диффузией. Но на скорость этого переноса влияет профиль температуры (или концентрации). Профиль же, определяемый формулой (15.18), создается совместным действием продольной конвекции и поперечной теплопроводности или диффузии. Поэтому при расчете поперечного переноса в ламинарном потоке следует учитывать влияние как молекулярных, так и конвективных явлений. Подробно эти вопросы рассмотрены в книгах 18, 19]. [c.186]

Недеформируемая частица сферической формы 1) движется вместе с потоком со скоростью несколько меньшей той, которая бы имела жидкость в точке, совпадаюшей с центром частицы при ее отсутствии 2) вращается с постоянной угловой скоростью, зависящей от постоянной напряжений сдвига на поверхности частицы 3) на одной части поверхности подвергается сжатию, а на другой растяжению (рис. 6.25) 4) при очень низких скоростях потока движется вдоль линии тока 5) при концентрации в суспензии меньше 5% профиль скорости движения сфер параболический 6) по мере увеличения относительного размера жестких сфер или их концентрации профиль скорости становится все более плоским. [c.306]

Условия, при которых возможно применение уравнения (1.19), наблюдаются также на модели пленочной теории. В самом деле, если реакция достаточно медленная, то количество абсорбированного компонента, которое будет израсходовано в реакции в пределах толщины пленки, окажется ничтожно по сравнению с общим количеством абсорбированного вещества. В этом случае профиль концентраций в пределах пленки должен быть почти линейным. Фактически некоторая кривизна этого профиля в пределах пленки [c.26]

Из уравнения (1.20) следует, что кривизна профиля концентраций положительна, таким образом (рис. 6) [c.42]

Реактор полного вытеснения (идеальный трубчатый реактор). В длинных трубчатых реакторах локальное перемешивание жидкости имеет большее значение для распределения концентраций и температур в направлении, перпендикулярном оси, ч м в осевом направлении, ввиду того, что поперечный размер аппарата, как правило, в несколько раз (или даже в несколько десятков раз) меньше длины. В результате появляется довольно значительная однородность состава и температуры смеси реагентов в поперечном сечении аппарата при относительно малом влиянии перемешивания на осевое распределение этих величин. Таким образом, для упрощения математического описания трубчатого реактора можно принять модель движения потока, называемую поршневым течением (полным вытеснением). Такое течение характеризуется плоским профилем скорости, отсутствием перемешивания, массо- и теплообмена в направлении оси реактора, а также полным перемешиванием в направлении, перпендикулярном оси. При этих предположениях в реакторе с поршневым течением мы имеем дело также [c.295]

Рис. 10. Графическое изображение профиля концентраций в условиях режима быстрой реакции.

В контактных реакторах с неподвижным слоем катализатора условия полного вытеснения выполняются только частично. Несмотря на то, что скорость имеет близкий к плоскому профиль, возможно появление значительной разности температур, а также концентраций в поперечном сечении аппарата. [c.296]

Рис. 29. Графическое изображение профиля концентраций.

Существующие теория и методы расчета процессов тепло- и массообмена в колонных аппаратах базируются, как известно, на схеме идеального противотока. Степень отклонения реального профиля концентраций от гипотетического может быть весьма существенной и зависит от ряда факторов, к числу которых отно- сятся конструктивные особенности аппарата, физико-химические свойства взаимодействующих потоков, их рабочие скорости и др. Таким образом, метод масштабирования колонных аппаратов является заведомо некорректным, если при его использовании не учитывается явление продольного перемешивания. [c.9]

Так как профиль концентраций, свойственный большинству разделительных массообменных процессов, характеризуется участками концентрирования, т. е. накопления тех или иных веществ, то это свойство в совмещенных процессах позволяет значительно повысить скорости химических реакций за счет создания для них благоприятных условий (например, размещение твердого катализатора, подвод тепла) в зонах с повышенной концентрацией реагентов. Это же обстоятельство позволяет увеличить селективность реакций за счет создания неблагоприятных условий (отсутствие катализатора, подвод хладагентов и другие) для вторичных и обратных процессов в зонах концентрирования продуктов реакции. [c.190]

Методы, основанные на геометрическом подобии нестационарных профилей концентраций по высоте колонны. [c.84]

Большинство работ выполнено по второй схеме. Величину D, определяют на основе измерения профиля концентрации по радиусу потока на некотором расстоянии от источника. Наиболее полное решение дифференциального уравнения (III. 19) для стационарного поля концентрации (дС/дх = 0), создаваемого локальным источником с учетом его размера, значения Di и влияния стенок аппарата, дано в работе [27]. [c.93]

Следующий этап состоит в проверке принятого профиля изменения температур и количества паров и флегмы методом от тарелки к тарелке . В каждой секции колонны этот расчет ведется путем использования уравнений концентрации и равновесия, исходя из найденного выше состава концевого продукта Оуг) или Вхц по направлению к секции питания. Если учитывать изменяемость величин мольных потоков паров и флегмы по высоте секций, то для каждой тарелки или группы тарелок необходимо также составлять тепловые балансы. [c.422]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

Кроме того, как было отмечено выше (см. стр. 232), размеры неизотермического участка не зависят от заданных значений концентраций. Таким образом, если в реакторе с оптимальным температурным профилем имеются оба изотермических участка при минимальной и максимальной температурах, то изменение значения, т. е. изменение желаемого выхода продукта реакции Р, сказывается на указанном профиле лишь в области изотермического участка прн минимальной температуре Т , время пребывания реагентов на котором в данном случае изменяется. [c.234]

Последнее из этих условий означает, что профиль концентраций симметричен и минимум концентрации соответствует центру зерна. Введем безразмерную величину, называемую модулем Тиле [c.286]

Изучая дисперсию вещества, впрыскиваемого в протекающий по трубе поток, Тейлор установил, что даже при отсутствии молекулярной диффузии, только вследствие неизбежной неравномерности профиля скоростей потока, создается неравномерное распределение концентраций по его сечению. Тейлор последовательно рассмотрел режимы ламинарного [14] и турбулентного [15] течений жидкости. Разработанная им теория объясняет рассеяние веществ в полых длинных трубах при протекании однофазного потока [76, 77]. [c.31]

При недостаточной турбулентности потока в реакторах вытеснения возникает разница во времени пребывания реакционной смеси по поперечному сечению аппарата. При ламинарном потоке профиль скоростей по сечению реактора является параболическим с максимумом скорости в вершине параболы, превышающей вдвое среднюю скорость скорость постепенно уменьшается по направлению к стенке, у которой она равна нулю. Несмотря на то что среднее время пребывания смеси в аппарате при параболическом профиле скоростей такое же, как и при равномерном профиле" , степени превращения в обоих случаях неодинаковы. Более продолжительное время пребывания некоторых молекул в реакторе не всегда компенсируется менее продолжительным временем пребывания других молекул. Кроме того, положение усложняется наличием диффузии. Вследствие более длительного времени пребывания у стенок образовавшиеся там продукты реакции обладают сравнительно высокой концентрацией и диффундируют к центру реактора, в то время как исходные веш,ества [c.150]

Изложенный метод исследования обратного перемешивания можно использовать также для проверки степени адекватности принятой теоретической модели продольного перемешивания реальному потоку в аппарате. При такой проверке необходимо сопоставить экспериментальное распределение концентраций трассера, полученное при стационарном его вводе, с рассчитанным по постулируемой модели. При этом используют значения параметров, найденных импульсным методом или по экспериментальному профилю концентраций трассера. [c.45]

Как видно из рис. 1П-6, результаты опытов ближе всего соответствуют профилю концентраций по комбинированной модели. Это показывает, что при отсутствии внутри секций режима полного перемешивания комбинированная модель лучше других описывает механизм продольного перемешивания в секционированных колоннах и точнее отражает физическую картину вызванной им осевой дисперсии вещества. [c.46]

Концентрация газокатализаторного потока. Концентрация твердых частиц катализатора в потоке газа влияет на время пребывания отдельных порций сырья и катализатора в реакционном объеме. Установлено, что при низких концентрациях твердых частиц в потоке (10 кг/м ) движение газового потока стабильное, а при высоких концентрациях профиль скоростей газа, определяющий характер потока, существенно деформируется [56, 71]. В свою очередь искажение профилей концентраций и скоростей твердых частиц зависит от фракционного состава твердой фазы [60] и скорости газового потока [61]. [c.183]

Полнота извлечения сорбтива из смеси в колонне с неподвижным слоем с помощью процессов адсорбции или ионообмена характеризуется градиентом концентрации (профилем или фронтом изменения концентрации) по высоте колонны в направлении потока исходной смеси. Этот профиль называют адсорбционной волной или зоной (а также зоной ионообмена). Как только в некоторой части колонны достигается полное насыщение сорбента, он становится практически инертным и эта инактивация сопровождается поступательным продвижением адсорбционной волны в направлении движения потока. Концентрация в потоке, направляющемся к вы- [c.548]

Расчет эффективности кецепного ингибирования для разных режимов окисления. Если порядок реакции окисления полимера по кислороду задан, т. е. известен вид функции да(гу), система уравнений (4.17), (4.18) может быть решена для каждого нз четырех вариантов приближений (табл. 4.8.) При этом для каждой зоны независимо находят распределение концентраций (профиль) кислорода и ингибитора (см. рпс. 4.2). Полученные таким путем решения будут параметрическп зависеть от закона движения фронта с(/). Чтобы пайтп этот закон для каждой пз четырех пар концентраций кпслорода и ингибитора, надо подставить каждую пару решений в соотношение (4.22). Причем, в вариантах 2 и 3 (см. табл. 4.8), соответ-ствуюших приближению быстрого фронта для зоны (1,1 ), содержащей ингибитор, следует считать, что [c.195]

Для гибких и жидких частиц с такими же относительными размерами, как и недеформируемые сферические и при такой же их концентрации профиль скорости уплощается меньше. 306 [c.306]

Для сравнения необходимо оценить величины и >2. Коэффициент диффузии СОг в воде хорошо известен и составляет при 20° С , 7- 0- см /сек. Возникают некоторые осложнения при нахождении >2, потому что диффузия ионов не просто определяется законом Фика, так как поток каждого иона зависит от градиента концентраций всех присутствующих ионов [13]. Учет этого эффекта в химической абсорбции рассматривался Шервудом и Вэйем [14], которые рассчитали градиенты концентраций всех составляющих ионов по графикам профилей концентраций, полученным на основе модели пленочной теории. Найсинг использовал ту же самую методику, но вводил полученные таким образом значения />2 в уравнения пенетрационной теории. При 20° С и конечном разбавлении величина Лг составляет 2,84 0 см /сек, для растворов ЫаОН и 2,76 0 см /сек для растворов КОН. Обе величины почти одинаковы, таким образом можно сказать, что как для раствора ЫаОН, так и для раствора КОН (01/02) = 0,77, а Ог/Д = 0,64. Хотя обе величины были рассчитаны и при бесконечном разбавлении, однако влияние ионной силы на отношение г//)] предполагается небольшим. При сравнении этих величин с рассчитанными по уравнениям (12.5) и (12.6) отмечается полное согласование экспериментальных и теоретических данных. [c.140]

В рассматриваемой модели системы только ее граница на участке 1тп работает по разделению реакционной смеси. В самой же системе профиль концентраций произвольный для определенности можно ограничиться наиболее простым случаем — реактором идеального смешения. Тогда реакционная среда во всей системе однородна, градиент концентраций отсутствует. Для большинства еальных совмещенных процессов такой профиль концентраций не наблюдается. [c.189]

III. Определение коэффициента теплопроводности Хг по профилю температур прн смешении параллельных потоков с разной температурой. В работе [13] потоки имели одинаковое сечение в работе [32] нагретый газ вводили по центральной трубе в наших опытах [33] создавался линейнйй источник теплоты, который обеспечивал нагревание узкой полосы газа на входе-в слой (см. стр. 121). Методы расчета Хг по экспериментальным профилям температур аналогичны расчету коэффициентов диффузии из поля концентраций (см. раздел III. 5) на основе решения задачи при соответствующих граничных условиях. Общий недостаток данного метода связан с неизбежной неравномерностью скоростей потока, имеющего разную температуру. [c.114]

Но стенке абсорбера стекает пленка жидности толщиною 6 (на левой части рисунка скорость стенания одинакова по всей толщине пленки, на правой его части распределение скоростей имеет определенный профиль). Абсорбируемое пленкой веп1ество проникает I) нее путем диффузии (наивысшая концентрация Со — на границе с газом). В жидкой илен1 с два потока конвективный и диффузионный. Концентрация вещества изменяется не только вдоль оси г, но и вдоль оси X. [c.72]

Задача оптимизации становится задачей определения такого температурного профиля, при котором заданное значение концентрации продукта Р на выходе реактора может бытlJ достигнуто при лишимальном времени пребывания реагентов в аппарате. [c.222]

Уравнение (У,194) представляет собой соотношение между концентрациями основного продукта реакции Р и исходного реагента А, которое должно врлполиятьея в любом сечении реактора идеального вьггееиеиия ирн использовании оптимального температурного профиля, Этот профиль может быть также найден как функция концентрации X/,, если, принимая во внимание, что =-= —5, подставить выражение (У,192) в соотношение (У,42), имеющее вид [c.227]

Оитимл. м.иая задача формулируется как задача отыскании оитималь-ного юл иературпого профиля в реакторе Г (/), ири котором на выходе аппарата концентрация продукта реакции Р будет макси- [c.375]

Клиленд и Вильгельм произвели числовые расчеты для равномерного и параболического профилей скорости в потоке с учетом и без учета диффузии. В табл. 35 приведены сравнительные данные для реакции первого порядка без учета диффузии. В качестве независимой переменной была использована величина которая входит в уравнение (V, 32). Очевидно, что разница в концентрациях при равномерном и параболическом профилях скорости зависит от соотношения констант скорости реакции и линейной скорости потока, а также расстояния рассматриваемого объема от вхо- [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология