Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Коэффициенты массоотдачи формы для пор

    При п=1 модифицированные формулы аддитивности (4.10) и (4.12) совпадают с выражениями (4.6). Неравенства (4.9) и (4.11) выполняются, когда (и-1)/и 1, либо при условиях 1си-Сх 1/с1 1 или 1 2 —Сг /с2 1. Первое неравенство имеет место при и 1, т. е. в случае, когда коэффициент очень мало зависит от концентрации. Вторые неравенства, в свою очередь, выполняются в случае, когда массообмен протекает вблизи равновесия при малой движущей силе либо когда один из частных коэффициентов массоотдачи много больще другого. Формулы аддитивности фазовых сопротивлений в форме (4.6), (4.7) или (4.10), (4.12) применяются обычно, когда частные коэффициенты массопередачи не зависят от концентрации. Это имеет место при наличии тонких диффузионных пограничных слоев на границе раздела фаз. В работах [222] и [225] приведены результаты экспериментов в пропеллерной мешалке с плоской границей фаз. [c.172]


    В опытах чаще всего определяют не само значение кд, а произведение кда, представляющее собой объемный коэффициент массоотдачи. Поверхность контакта фаз в единице объема, или удельная межфазная поверхность, а зависит от размера и формы насадки и от расхода жидкости (см. ниже). [c.206]

    Некоторые формы корреляций для определения коэффициента массоотдачи р рассмотрены выше (см. стр. 176). [c.226]

    Вводя в уравнения (1-30) и (1-31) принятое обозначение для коэффициента массоотдачи, напишем их в сокращенной форме без индекса В  [c.44]

    Можно ввести в расчет массопередачи действительные скорости О) или лучше фиктивные и. Тогда получим в развернутой форме упрощенный вид уравнений, в которых вместо критерия Шервуда будут стоять непосредственно коэффициенты массоотдачи или массопередачи, а вместо критерия Рейнольдса—фиктивные скорости фаз, характеризующие турбулентность в сплошной и диспергированной фазах. Остальные величины обоих этих критериев, а также критерия Шмидта, моделирующего свойства жидкостей, объединяются в постоянные величины. Вместо уравнений (4-10) и (4-11) для выбранной системы напишем  [c.305]

    Процесс массообмена при абсорбции и ректификации описывается однотипным уравнением в критериальной форме. Если уравнение выведено на основе корреляции данных в большом диапазоне физико-химических свойств, этим уравнением можно воспользоваться для расчета коэффициентов массоотдачи при абсорбции и ректификации. [c.344]

    Выражая коэффициент массоотдачи через диффузионный критерий Нуссельта [см. уравнение (X)], представим уравнение (XV,52) в форме [c.611]

    Движущая сила может быть выражена в различных единицах, используемых для выражения состава фаз (стр. 17). В соответствии с принятыми единицами для движущей силы можно получить разные формы коэффицие [тов массоотдачи. Сводка различных форм коэффициентов массоотдачи приведена в табл. 15. Для [c.85]

    Формы коэффициентов массоотдачи [c.86]

    Приведенные формы коэффициентов массоотдачи находят применение в расчетной практике и литературе, однако необходимости в таком разнообразии форм нет. Строго говоря, движущая сила выражается разностью объемных концентраций, так что наиболее правильно пользоваться движущей силой Ас (или А ) и коэффициентом массоотдачи Рс (или р ). Вместо объемной концентрации могут быть использованы пропорциональные ей величины. Такими величинами для газовой фазы являются мольная доля у и парциальное давление р, поэтому в данном случае можно применять движущие силы Ау и Ар и соответствующие коэффициенты массоотдачи р и р . Формы коэффициентов массоотдачи Р-, Ру и Ру, основанные на величинах, не пропорциональных С не рекомендуются для пользования (для газов низкой концентрации употребление этих форм возможно). При больших концентрациях, особенно для многокомпонентных систем или при абсорбции летучим поглотителем, применение движущей силы в относительных концентрациях может привести к серьезным ошибкам. [c.87]


    Для жидкой фазы величины х, х, X я X непропорциональны С и С. Поэтому коэффициенты массоотдачи PJ , Р-, и Рх ражают точно процесса массоотдачи. Для газов с невысокой растворимостью величины Рж и Мж мало изменяются с концентрацией раствора в этом случае х я х пропорциональны С и допустимо применение коэффициентов Р и Р-. Для газов с высокой растворимостью влияние массоотдачи в жидкой фазе на массопередачу невелико (стр. 91), поэтому и в данном случае допустимо пользоваться коэффициентами р и Р-. В дальнейшем мы ограничимся двумя системами форм коэффициентов массоотдачи  [c.87]

    Для оценки влияния фактора неоднородности парогазовой смеси М на массообмен при испарении тяжелых жидкостей (М 1) вследствие отмеченной выше недостаточности для этого имеющихся опытных данных были использованы результаты теоретических решений для вдувания в пограничные слои на проницаемых поверхностях инородных газов. Задачей исследований пограничных слоев с вдуванием является обычно определение влияния интенсивности последнего на трение и теплообмен. При этом аргументом, характеризующим интенсивность вдувания, служит параметр проницаемости, включающий в себя заданную величину плотности поперечного потока вдуваемого газа 71 0 = (р1 1)о- Аналогичный параметр используется и в тех случаях, когда рассматривается также массообмен в пограничном слое с вдуванием. Зависимость для коэффициента массоотдачи представляется в таких случаях в форме [c.122]

    ИЛИ в форме, содержащей коэффициент массоотдачи [c.26]

    В условиях работы реального аппарата межфазный массообмен осложняется по сравнению с массообменом одиночной неподвижной частицы, которая взаимодействует с потоком, имеющим постоянную концентрацию целевого компонента. Так, по опытным данным возможное вращение частиц неправильной формы интенсифицирует процесс внешнего массообмена. Однако количественный расчет этого эффекта для реальных массообменных аппаратов затруднителен. Кроме того, значение средних по поверхности частицы коэффициентов массоотдачи может существенно зависеть от порозности дисперсной фазы. [c.62]

    Безразмерный комплекс Bi = p//(D.j зр ) называют диффузионным критерием Био, который по форме аналогичен диффузионному критерию Нуссельта - Nu = p//Z). Однако между этими критериями имеется принципиальное различие, которое состоит в том, что в диффузионном критерии Нуссельта все величины относятся к одной фазе, в то время как в критерий Био входят коэффициент массоотдачи р в жидкости и коэффициент диффузии вещества [c.185]

    В критерий Био может входить любой из коэффициентов массоотдачи Рр, рр, Р . При этом производная равновесной зависимости (рп) [или (рп) (х)] должна соответствовать выбранному коэффициенту массоотдачи. В качестве линейного размера / в случае частиц в форме плоской пластины используют половину толщины пластины, а в случае цилиндра или щара-их радиус. [c.242]

    Формулы ДЛЯ перевода коэффициента массоотдачи р в другую форму приведены в 8.1]. [c.218]

    Коэффициенты массоотдачи редко удается установить теоретически чаще всего их находят из эмпирических уравнений внешнего массопереноса, представленных в критериальной форме  [c.874]

    Подчеркнем, что введением эквивалентного коэффициента массоотдачи производится осознанная подмена задачи при сохранении формы уравнения конвективного массопереноса эквивалентный коэффициент массоотдачи учитывает не только скорость самой конвективной массоотдачи, но и скорость химической реакции. [c.946]

    Барботажные абсорберы. Теоретическое определение массообменной способности барботажных абсорберов на основе теории массопередачи вызывает пока непреодолимые затруднения из-за отсутствия надежного метода расчета величины и формы межфазной поверхности, образующейся в барботажной слое. Эти параметры зависят от множества факторов, среди которых главную роль играют физические свойства жидкости н газа, гидродинамическая обстановка, устройство и конструктивные размеры барботажной тарелки. В связи с этим предложенные эмпирические формулы для расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах на барботажных тарелках имеют, в лучшем случае, лишь частное значение и не могут быть использованы для расчета промышленных абсорберов. [c.498]

    Получение искомой зависимости для коэффициента массоотдачи облегчается, если проводить обобщение экспериментальных данных по рекомендации Л. Д. Бермана в относительной форме, используя в качестве масштабных множителей диффузионное и тепловое числа Нуссельта. [c.245]

    Численные значения коэффициентов массоотдачи р находятся из соответствующих экспериментальных данных, полученных при тех или иных условиях процесса массообмена. Результаты таких экспериментов представляются в обобщенной критериальной форме. Структура критериев массообменного подобия и их физический смысл получаются из дифференциального уравнения (5.2.2.1) почленным делением слагаемых. [c.271]


    Теоретическое определение коэффициентов массоотдачи, как и в других случаях конвективного массопереноса, возможно только для наиболее простых случаев. Как правило, рассматриваются частицы сферической формы при ламинарном режиме обтекания потоками жидкости или газа. Решение простых задач позволяет раскрыть механизмы массообменных процессов и обосновать вид критериальных зависимостей (5.2.5.1) для описания более сложных процессов. [c.274]

    Вместо изучения поля концентраций в жидкости и воздействия на него всех условий процесса рассматривается некоторая эффективная величина — коэффициент массоотдачи, искусственно отражающая влияние формы и размеров тела, режима движения, скорости, концентрации и температуры жидкости, физических параметров жидкости и других факторов на перенос массы в жидкой фазе. [c.177]

    Основные способы количественной оценки влияния внешнего диффузионного сопротивления на процесс экстрагирования в системе твердое тело — жидкость состоят, наряду с измерением коэффициента массоотдачи [19, 36, 75, 1341, в определении толщины диффузионного пограничного слоя [41, 102], нахождении дополнительного линейного размера частицы, эквивалентного внешнему диффузионному сопротивлению [60, 2531, определении некоторого общего диффузионного коэффициента, который иногда неправильно называют коэффициентом диффузии экстрагируемого вещества в твердом теле [103, 105, 259), либо коэффициента, включающего кроме диффузионной характеристики процесса еще размер частиц и коэффициент формы [222 . [c.178]

    Для расчета коэффициентов массоотдачи в неподвижном слое твердых частиц рекомендуется формула, выведенная в результате многочисленных исследований частиц из различных материалов, неодинаковой формы и плотности укладки  [c.176]

    Вычисление поверхности массообмена в случае использования частиц правильной формы затруднений не вызывает, если считать, что Рм численно совпадает с поверхностью частиц Рц. Так, применительно к шарообразным частицам ранее были приведены формулы (VII. 2) и (VII. 3), Для определения поверхности частиц неправильной формы требуется прежде всего знание фактора формы. Хотя действительная поверхность массообмена Рц не совпадает с величиной полной поверхности твердых частиц в слое, в практических расчетах величину коэффициента массоотдачи все же условно относят к поверхности Рч- По этой причине экспериментально полученные значения р и р следует рассматривать как видимые или эффективные . [c.269]

    Из формулы (IV. 96) следует, что коэффициент теплоотдачи зависит от массового потока пара /п, который в свою очередь является функцией коэффициента массоотдачи р, и от эквивалентного коэффициента теплопроводности жидкости Если происходит испарение жидкости из пористого твердого тела, то р и А, зависят от формы и размеров поверхности испарения, физических свойств жидкости и парогазовой смеси, температуры и давления. При испарении жидкости из пористого тела действительные поверхности теплоотдачи и массоотдачи различны. По мере испарения жидкости ее поверхность перемещается в глубь твердого тела. При этом определяющую роль играют процессы переноса в капиллярах, форма и размеры которых зависят от строения пористого твердого тела. Это создает большие трудности для математического описания процессов массо- и теплоотдачи. Поэтому обычно значения р и Я определяются экспериментально. [c.336]

    Как было показано, коэффициент массоотдачи зависит от гидродинамической обстановки процесса. Обычно растворы приготовляют из предварительно измельченных твердых тел и значение р определяется формой и размерами частиц и условиями обтекания их жидкостью. Поскольку при обтекании частицы (особенно, неправильной формы), структура потока весьма сложна, поверхность частицы неоднородна в кинетическом отношении. Кроме того, отдельные частицы обычно различаются по форме и размерам. В связи с этим значение р в соотношении (V. 149) имеет смысл величины, усредненной по поверхности частиц. [c.477]

    Процесс экстрагирования в неподвижном слое. Экстрагирование в слое — нестационарный процесс, поскольку составы жидкой и твердой фаз меняются во времени. Математическое описание этого процесса включает уравнения, определяющие поля концентраций в твердой (V. 104) и жидкой (V. 106) фазах, уравнение (V.105), определяющее граничные условия (на границе твердой и жидкой фаз), и начальные условия. Решение этой системы уравнений получено в предположении, что слой состоит из одинаковых по размеру и структуре частиц правильной формы (плоских, сферических или цилиндрических), коэффициент массоотдачи р одинаков по всей поверхности каждой частицы, коэффициент диффузии ие изменяется во времени и продольным перемешиванием можно пренебречь, Следует отметить, что даже для слоя, состоящего из одинаковых частиц, допущение о постоянстве 3 является весьма грубым, Вблизи мест соприкосновения частиц в слое образуются застойные зоны, что вызывает различие условий обтекания отдельных участков поверхности частиц и, как следствие, ее кинетическую неоднородность. Роль этого фактора еще больше возрастает, если частицы имеют неправильную форму и различаются размерами. В связи с этим расчет процессов экстракции в с. ое основывается на экспериментальном исследовании кинетики процесса. [c.493]

    Вводя коэффициенты массоотдачи для газового и жидкостного слоя в виде Рг = е/Аг, Рж = /Дж получим уравнения потоков в форме  [c.97]

    Рассмотрение экспериментальных данных в форме зависимости (IV-15) совместно с уравнением (IV-14) дает возможность определить значения частных высот единицы переноса или фазовых коэффициентов массоотдачи. [c.81]

    Аппарат, в котором производили измерения, представлял собой цилиндрическую трубу диаметром 100 мм с подачей газа снизу вверх. Некоторые замеры вели в стеклянной трубе диаметром 60 мм. Коэффициент массоотдачи определяли по убыли массы элементов зернистого слоя, сформированных из нафталина. Эти элементы совершенно одинаковые по форме и размерам с остальными элементами засыпки из невозгоняющегося материала — металлическими шарами = 3,2—19,3 мм, таблетками катализатора = 6,6 и 9,1 мм и керамическими кольцами с = 8 мм, укладывались в один или два ряда в верхней [c.148]

    Для мембран трубчатого типа обычно используют спиральные вставки, а для плоских мембран — различные распределители (перфорированные и гофрированные устройства). Установлено, что спиральные вставки в 4—10 раз увеличивают коэффициент массоотдачи в трубчатых мембранах (рис. 1У-4). Эффективность турбулизаторов сферической формы резко возрастает, если они закреплены не жестко и обладают некоторой подвижностью. Другим возможным способом снижения влияния концентрационной поляризации является введение в поток 5 400/д (об.) тонко измельченных твердых частиц или шариков диамет- [c.174]

    Коэффициент массоотдачи может быть выражен в различных единицах в зависимости от выбора еднниц для массы распределяемого вещества и движущей силы. Если принять, что масса вещества выражена в килограммах, то в общей форме коэффициент массоотдачи выразится следующим образом  [c.399]

    Как видно из равенств (18а), отношение Nuл/Nu2) , или I д/NuлI, являющееся при исследованиях и расчетах испарения определяемой величиной, входит в уравнении (17) как в функцию фл, так и в аргумент Ьц, что делает это уравнение при рассмотрении испарения значительно менее наглядным и удобным, чем уравнения вида (9) или (10). Кроме того, фактор неоднородности смеси М входит в правую часть уравнения (17) двукратно, как в явном виде, так и в качестве сомножителя в комплексе Ь , что также лишает наглядности описываемую таким уравнением зависимость для коэффициента массоотдачи. Поэтому результаты рассматриваемых расчетов представлены в форме зависимостей как для фл, так и для [c.123]

    В уравнении (5.2.4.1) коэффициент массоотдачи р интегрально включает в себя всю сложную совокупность гидродинамических и концентрационных факторов, влияющих на интенсивность массообмена (массоотдачи). Уравнение массоотдачи (5.2.4.1) и по форме записи, и по физическому содержанию аналогично уравнению теплоотдачи (4.1.5.1). Размерность коэффициента р зависит от размерности, в которой выражаются концентрации растаоренного компонента на границе (Сф) и в потоке-носителе (со). Для объемных концентраций компонента (кг/м ) и его массового потока [/] = кг/(м с) размерность Р равна [Р] = м/с. Физический смысл р соответствует массе компонента (кг), проходящей через 1 м массообменной поверхности за одну секунду при разности концентраций компонента на поверхности и в потоке вещества-носителя, равной 1 кг/м При даугих способах выражения концентраций переносимого компонента размерность коэффициента массоотдачи будет иной (см. ниже). [c.271]

    В турбулентных потоках интенсивность переноса массы, тепла и количества движения определяется в основном коэффициентами турбулентной диффузии Д, температуропроводности и вязкости Все они имеют одинаковую природу (связаны с турбулентными пульсациями скорости) и по величине очень близки, а уравнения турбулентного переноса массы, тепла и количества движения имеют одну и ту же форму. Поэтому для определения скорости массопереноса широко используется аналогия не только с процессами переноса тепла (см. уравнения (5.2.3.9)), но и с процессами переноса импульса (гидродинамическая аналогия). Известные в литературе многочисленные гидродинамические аналогии устанавливают связь между коэффициентом массоотдачи и коэффрщиентом трения турбулентного потока, который в экспериментах определяется значительно проще. [c.293]

    Массообмен к каплям обычно протекает в процессах экстракции, а его интенсивность определяется как внутренним, так и внешним диффузионным сопротивлением. В фавитационных экстракционных колоннах для эффективного массопереноса размер капель должен удовлетворять условию (6.10.4.1). В противном случае капли при всплытии сохраняют сферическую форму. Таким образом, реализация эффективного процесса массопереноса связана с дилеммой — получить высокую поверхность контакта фаз, т. е. уменьшить размер капель 5, или повысить коэффициент массоотдачи, т. е. увеличить 6. [c.598]

    В агшаратах с мешалкой капли и газовые пузыри в жидкости, содержащей поверхностно-активные вещества, образуются в зоне вращения мешалки и попадают в основной объем с таким размером, при котором их форма остается сферической и не зависит от гидродинамической обстановки в основном рабочем объеме агшарата. Таким образом, коэффициент массоотдачи от таких капель и пузырей мало чем отличается от такового для твердьк частиц. [c.598]

    В диапазоне размеров капель 3-10" м< к <8-10 м, когда существенными становятся эффекты осцилляции капель и отклонения от сферической формы (капли периодически осциллируют, принимая последовательно шарообразную и эллипсоидальную форму), но движение жидкости внутри капли не является полностью турбулентным, не применимо ни одно из перечисленных выражений для коэффициента массоотдачи в капле. В этом случае можно использовать метод Кольдербенка и Корчинского, который заключается в использовании выражения (6391) с заменой коэффициента молекулярной диффузии на коэффициент турбулентной диффузии. Для ориентировочного определения коэффициента турбулентной диффузии можно использовать соотношение, полученное в результате сравнения выражений (6.390) и (6.392)  [c.306]

    Для определения условий массообмена в экстракторе снимаются экстракционные кривые, для чего экспериментально устанавливаются концентрации экстрагируемого вещества в твердых частицах и в жидкости в пробах, отобранных в ряде точек по длине аппарата. По известным, таким образом, концентрациям на каждом интервале аппарата между точками отбора проб, размеру частиц, времени пребывания частиц на интервале, коэффициенту диффузии (который может быть измерен для каждого интервала в лабораторных условиях) коэффициент массоотдачи для этого интервала вычисляется с помощью алгоритма обратного интервально-итерационного расчета (см. Приложение, блок-схемы VII и VIII — рис. П1 и П2) либо с помощью номограмм, построенных для частиц определенной формы (см. гл. 4). Так, например, в случае использования номограмм необходимо вычислить отношение избыточных концентраций на концах интервалов (2), определить величину критерия Фурье для интервалов (по известным коэффициенту диффузии, размеру частицы и времени пребывания частицы на интервале) и, зная д — соотношение расхода масс, по номограмме найти величину критерия БиО (см. раздел 4.2). [c.195]

    Периодическое воздействие жидкости на частицу и использование инерционных свойств частицы может быть достигнуто без генератора колебаний. По методу, предложенному И. Т. Эльпериным, жидкость или газ, несущие взвешенные частицы, движутся по трубе, сечение которой периодически меняется (рис. 7.2, е) [20, 216]. Участвуя в таком потоке, твердая частица также периодически меняет скорость движения, то отставая от быстро движущейся ясидкости в узком сечении, то опережая медленно текущую жидкость в широком сечении. В опытах по растворению частиц азотнокислого калия в воде было достигнуто трехкратное увеличение коэффициента массоотдачи по сравнению с условиями равномерного движения частиц по трубе постоянного сечения. Недостатки метода сложность формы трубопровода и повышенное гидравлическое сопротивление. [c.226]

    Безразмерный комплекс Bi = l/D называется диффузионным критерием Био. По форме он аналогичен диффузионному критерию Нуссельта — формула (1.172). Между этими критериями имеется, однако, принципиальное различие, заключающееся в том, что в критерий Био входит коэффициент массоотдачи р в жидкости и коэффициент диффузии вещества D в твердом теле, тогда как в диффузионном критерии Нуссельта все величины относятся к одной фазе. Величины 1 D и 1/р выражают сопротивления массопереносу, обусловленные, соответственно, диффузией внутри пористого твердого тела (внутренней диффузией) и переносом вещества с поверхности твердого тела в раствор (внещней диффузией). Поэтому критерий Био — обобщенная переменная, выражающая отношение внутридиффузионного сопротивления к внешнедиффу-зионному. Если скорость процесса, лимитируется внутренней диффузией, т. е. l/D e> 1/р, то значения Bi получаются большими. В пределе при D - 0 критерий Bi оо. Если лимитирующим фактором является внешняя диффузия, т. е. 1 D <С 1/Р (внутридиффу-зионное сопротивление намного меньше внешнедиффузионного), то значения Bi получаются небольшими и в пределе Bi = 0. В реальных процессах значения Bi находятся в пределах О < Bi < оо. [c.456]


Смотреть страницы где упоминается термин Коэффициенты массоотдачи формы для пор: [c.202]    [c.40]    [c.958]    [c.775]    [c.254]    [c.26]   
Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.184 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Коэффициент массоотдачи

Массоотдача



© 2025 chem21.info Реклама на сайте