Уравнение кинетики абсорбции

Данквертсом П. В. и Кингом С. Е. [29, 31] предпринята небезуспешная попытка использовать коэффициент х при определении механизма массопереноса, в результате чего удалось получить соответствуюшие уравнения кинетики абсорбции, сопровождающейся необратимыми реакциями порядка т, п. [c.72]

Основными уравнениями процесса абсорбции я вляются уравнения материальных балансов, уравнения фазового равновесия ю кинетики процесса массопередачи. [c.85]

При больших значениях параметра г (большая величина константы )авно-весия химической реакции) уравнение (П,80) описывает кинетику абсорбции, осложненной необратимой реакцией [31]. Химическая реакция протекает в реакционно-диффузионной зоне, непосредственно примыкающей к поверхности раздела. [c.63]

Таким образом, для расчета кинетики абсорбции СОа водой в скрубберах с кольцами Рашига 50 X 50 уравнения [И, 19—21], рекомендованные для расчета К, , могут быть использованы либо при введении коэффициента запаса, равного примерно двум, либо при соответствующем учете движущей силы процесса. [c.117]

Коэффициенты массоотдачи со стороны газовой фазы (здесь будет использовано обозначение Р ) и со стороны жидкости (р ) рассчитываются по корреляционным соотношениям, получаемым обработкой экспериментальных данных по кинетике абсорбции. В качестве примера приводится уравнение для расчета коэффициента массоотдачи от газовой фазы Рг, м/с [c.395]

При исследовании механизма абсорбции в любых газожидкостных системах наибольшую трудность вызывает расшифровка кинетики абсорбции, в частности достаточно адекватный учет диффузии вещества в газовой и жидкой фазах. Задача заключается в таком моделировании диффузионных процессов, протекающих как внутри фаз, так и на границе раздела, которое бы позволило достаточно полно отразить факторы, влияющие на массоотдачу. Известные модели переноса вещества (модели Уитмена — Льюиса, Хигби, Данквертса и др. [6, 28, 29]) не только труднореализуемы в связи со сложными решениями математических уравнений, но и не учитывают многие из этих факторов. На кинетику абсорбции влияют коэффициент диффузии, физические свойства газов и жидкостей, термодинамические параметры процесса, концентрация компонентов, направление массопередачи, вибрация и пульсация, эффект Марангони и т. д. Многочисленные исследования влияния этих [c.69]

При раздельном описании гидродинамики и кинетики можно получить простое кинетическое уравнение. Так, абсорбция хорошо [c.132]

Проведено сравнительное исследование процессов абсорбции СОг и ЫНз водой и ректификации в системах дихлорэтан—толуол, метанол—этанол и ацетон—бензол на пленочных трубчатых колоннах. Для расчета кинетики абсорбции СОг водой в колоннах длиной 0,2 0,5 1 м и диаметром 15,5 25,2 49 мм получено уравнение [c.98]

Наиболее обстоятельные исследования кинетики абсорбции СО 2 аммонизированным рассолом в широких пределах степени карбонизации системы были проведены A П. Белопольским [45]. Исходя из процесса абсорбции, сопровождаемого обратимой химической реакцией между СО 2 и NHg с образованием карбамата аммония, А. П. Белопольский дает следующее уравнение кинетики [c.95]

Рассмотрим некоторые свойства приближенного решения поставленной задачи с помощью уравнения (5.14). Прежде всего, следует отметить, что скорость абсорбции для рассмотренного случая мгновенной реакции не зависит от кинетики реакции. Тем не менее, это положение часто упускают из вида, вероятно потому, что уравнение (5.13) может быть получено при асимптотическом решении задачи абсорбции, сопровождающейся реакцией второго порядка. Другая причина недоразумения вызвана тем, что эта задача часто именуется процессом абсорбции с быстрой реакцией. Под словом быстрый подразумевается определенная роль химической кинетики, хотя и не определяющей скорость процесса. [c.62]

Во-вторых, при любом порядке реакции, если вся колонна работает в диффузионном режиме, может быть использовано уравнение (7.25). Это очевидно, потому что в диффузионном режиме величина Со постоянно равна нулю и кинетика реакции не оказывает влияния па скорость абсорбции. [c.87]

Если известно, что процесс химической абсорбции протекает в режиме быстрой реакции, то для определения коэффициента абсорбции/г°, а следовательно, получения через уравнение (8.1) информации о кинетике химической реакции, пригоден любой абсорбер с известной поверхностью раздела фаз. Абсорбер — очень ценный прибор для эксперимента, так как еко можно использовать для определения констант скоростей реакций в случае довольно быстрых жидкофазных реакций и для некоторых других типов иссл едований кинетики. Конечно, если кинетика рассматриваемой реакции исследована независимо, то данные, полученные на лабораторных абсорберах, можно использовать для подтверждения осуществимости режима быстрой реакции и корректности предположенного механизма химической реакции. [c.96]

В настоящее время известно большое количество алгоритмов расчета массообменных процессов (ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция и т.д.), отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинаковая — профили концентраций, потоков и температур по высоте аппарата и составы целевых продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. [c.314]

В физико-химических процессах, происходящих в гетерогенной системе газ — жидкость, диффузия является физическим этапом, определяющим в большинстве случаев геометрические размеры реакторов. Реакторы для проведения процессов в системе газ — жидкость конструируются, главным образом, по принципу абсорбционных аппаратов, имеют большой объем, но относительно просты и легки в эксплуатации. Промышленные реакторы для систем газ — жидкость являются реакторами непрерывного действия реже используются реакторы полупериодического действия, имеющие непрерывное питание газом. При изучении процессов абсорбции, сопровождающихся химической реакцией (хемосорбция), необходимо одновременно рассматривать уравнения диффузии и химической кинетики, так как общая скорость процесса определяется скоростью перемещения реагентов к месту реакции и скоростью химической реакции. [c.137]

Кинетику процессов с участием жидких и газообразных реагентов можно рассмотреть на примерах абсорбции (десорбции). Чаще всего общую скорость этих процессов и размеры реакторов определяют физические диффузионные стадии. Для диффузионной области кинетические уравнения в наиболее общем виде можно представить следующим образом [c.158]

Расчет абсорбции нескольких компонентов сложен и еще недостаточно разработан. Основной трудностью является нелинейность систем дифференциальных уравнений, обусловленная тем, что расходы фаз изменяются по высоте абсорбера, причем эти изменения определяются количеством всех поглощенных компонентов. Описанные в литературе методы расчета [1, 4, 12—141 исходят из представления о теоретической тарелке и не учитывают кинетики процесса. При этом невозможно учесть различие в скоростях абсорбции отдельных компонентов в результате расчетная степень извлечения менее растворимых и медленно поглощающихся компонентов оказывается завышенной. [c.291]

При расчете кинетики процесса физической абсорбции обычно используют уравнение массопередачи [c.53]

Кинетика физической абсорбции. Скорость процесса абсорбции может быть рассмотрена на основе материала, изложенного в гл. 15. Применительно к абсорбции уравнение массопередачи (15.36), если движущую силу выразить в концентрациях газовой фазы, принимает следующий вид [c.51]

Наиболее распространено проведение процессов абсорбции при непрерывном или ступенчатом противотоке фаз. Методы расчета таких процессов были рассмотрены выше. Они заключаются в совместном решении уравнений материального и энергетического балансов, а также уравнений фазового равновесия с учетом закономерностей, описывающих кинетику массопередачи. [c.537]

Возможность расчета кинетики процесса абсорбции, при котором общее диффузионное сопротивление распределено между обеими фазами, на основании определенных указанным способом фазовых коэффициентов массопередачи с последующим применением уравнения (II.2) показана в работе [165]. [c.60]

Совпадение опытных данных с уравнением (П.36) можно считать удовлетворительным только при небольших скоростях газового потока. В заключение отметим, что уравнениями (11.34) и (11.35) удается описать кинетику массопередачи в газовой фазе при ламинарном режиме как при абсорбции, так и при ректификации. В дальнейшем мы вернемся к обсуждению этого явления. [c.89]

Проведенная постадийная проверка применимости уравнения (II.60) для процессов абсорбции в кольцевом зазоре с внутренним вращающимся цилиндром свидетельствует о глубокой аналогии кинетики массообмена в газовой фазе при абсорбции и ректификации. Следует лишь сделать оговорку, что исследованные ректификационные смеси характеризуются низкой относительной летучестью компонентов и, следовательно, тепловые эффекты ректификации должны быть незначительны. Вполне возможно, что для [c.105]

Дополнительным подтверждением сделанного вывода служат графики на рис. П-42, построенные по экспериментальным данным, полученным при абсорбции аммиака водой в закритической области (i/= 18,85 м/с) для различных нагрузок по газовой фазе (нижний график). Прямая // на рисунке построена на основании расчета Ру по уравнению (11.60). Точки, лежащие на этой прямой, соответствуют значениям р ,, которые были определены по экспериментальным данным Коу при водной абсорбции аммиака также с учетом диффузионного сопротивления со стороны жидкой фазы. Хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений Ру также свидетельствует о том, что при i/> i/крит кинетика массоотдачи в газовой фазе описывается уравнением (11.60). [c.111]

Некоторое различие в значениях числовых коэффициентов в уравнениях (III.4), (III.9), описывающих процесс абсорбции в роторном лопастном абсорбере, и в уравнениях (III.18) и (III.19), описывающих кинетику массообмена при адиабатической ректификации в роторном лопастном ректификаторе, следует отнести за счет неполной аналогии в гидродинамике взаимодействия газового и жидкостного потоков. В первом случае распределение жидкости на лопасти осуществляется через отверстия в полом валу ротора, а во втором — с помощью лоткового распределительного устройства. [c.150]

Абсорбция газов в пенном слое. Промышленное освоение пенного способа обработки газов и жидкостей невозможно без теоретической разработки вопросов кинетики и статики массообменных процессов в ленном слое. Как известно, в настоящее время нет способов расчета коэффициентов массопередачи для различных условий проведения процесса без экспериментальных данных. Расчетные уравнения, полученные различными авторами, выведены для отдельных аппаратов, отдельных систем, т. е. В" каждом случае пригодны только в каких-то узких пределах изменения параметров. С целью лучшего обобщения экспери- [c.72]

Кинетика массопереноса в пленках со свободной поверхностью является основой теории массообмена между газами и жидкими пленками в случае абсорбции слаборастворимых газов. Скорость этого процесса задается выражением (4.10), где Р рассчитывается из уравнения (4.12), а с(х, у) определяется из решения уравнения (4.1). [c.75]

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]

В описанных системах было возможным раздельное изучение активации водорода и каталитического гидрирования. Более сложная картина наблюдается в случае комплексов Со(ВМС)г и Со(ВМО)2ру, где ВМО — моноанион диметилглиоксима. Отмечалось [6], что Со(ВМО)2 реагирует с Нг при комнатной температуре. Нами изучена кинетика этой реакции и установлено, что в отсутствие пиридина начальная скорость абсорбции описывается уравнением [c.286]

До сих пор мы еш,е не располагаем нужными уравнениями для определения рабочих размеров экстракционных аппаратов простейших конструкций. Стремление к описанию кинетики экстракционного процесса с помощью критериальных уравнений является, по-видимому, правомерным. Однако до сих пор еще не выявлены все определяющие критерии подобия, не решен также вопрос о структуре определяемого критерия подобия. Совершенно очевидно, что обычное выражение диффузионного критерия Нуссельта, содержащее коэффициент диффузии лишь в одной фазе, неприемлемо. Если в процессах абсорбции и ректификации сопротивление процессу массообмена часто сосредоточено в одной фазе, то в подавляющем числе процессов экстракции сопротивления обеих фаз соизмеримы. Наши исследования в этой области показали, что экспериментальные данные обобщаются наилуч-пшм образом, если принять следующее выражение для определяемого критерия [c.105]

Потребуются еще многочисленные теоретические и экспериментальные исследования в широком диапазоне определяющих факторов (свойства систем, гидродинамическая обстановка, конструкции и размеры аппаратов), прежде чем кинетика процесса экстракции будет исчерпывающе описана математическим уравнением. Практические запросы промышленности требуют, однако, того, чтобы кинетическим исследованиям процессов жидкостной экстракции сопутствовали серьезные изыскания по их аппаратурному оформлению. Опыт показал, что прямое использование аппаратуры для опередивших в своем развитии процессов ректификации и абсорбции оказалось малоэффективным применительно к процессам экстракции. Стало очевидным, что для повышения эффективности этих аппаратов необходимо активизировать процесс диффузионного переноса вещества путем затраты внешней энергии. Этот принцип позволяет сохранить в арсенале экстракционной техники такие типы аппаратов, как насадочные и ситчатые колонны путем сообщения находящимся в них жидкостям колебательного движения (пульсация, вибрация). [c.106]

М. X. Кишеневский выводит общее уравнение кинетики абсорбции р ]. Здесь мы приведем выведенную им ] обобщенную формулу для кинетики процессов, сопровождающихся реакциями первого порядкаг [c.126]

Если предположить, что полная или частичная замена воды Ы-метилпирролидоном не существенно сказывается на механизме и скорости химических реакций, то при моделировании можно использовать кинетическую модель, изложенную выше (см. разд. 6.5). Основанием для такого предположения являются расчеты, выполненные И. Г. Завелевым (МИХМ). Он обработал опытные данные Ю. В. Аксельрода и А. И. Морозова по кинетике абсорбции СО2 водноорганическими растворами МЭА в пленочной колонне и нашел при умеренных степенях карбонизации значения г, весьма близкие к описываемым уравнениям (2.93). Соответственно, для построения локальной модели массопередачи рекомендуется при умеренных степенях карбонизации использовать уравнение (2.40), при высоких степенях карбонизации (а 0,5)—уравнение (6.17). [c.193]

Объем насадки в абсорбере рассчитывают с использованием уравнений, описывающих кинетику абсорбции, которые приведены в разд. 2.1. При известных значениях чисел единиц переноса Пу и Пх в газовой и жидкой фазах и высоте единиц переноса подобная операция не представляет особых сложностей. Для высоты единицы переноса в газовой фазе (/гг) Гильден-блат и Рамм на основании обобщения большого эксперимен- [c.124]

Алгоритм технологического расчета АПЕ абсорбера (АБ) базируется на математической модели АБ, с состав которой входят уравнения физико-химического равновесия системы рассол — парогазовая смесь NHg—СО2—Н2О, уравнения кинетики тепло- й массопере-дачи, гидродинамические характеристики, уравнения общего теплового баланса, общего и покомпонентных материальных балансов процесса абсорбции. Элементарным звеном математической модели АБ является г-я тарелка (отдельный контактный элемент). Расчет проводится от тарелки к тарелке методом итераций, начиная с нижней (первой) тарелки. При этом в уравнениях теплового и материального балансов используются значения составов и температур потоков на входе и выходе тарелки, а при вычислении равновесных концентраций компонентов в парогазовом потоке — средние арифметические значения концентраций компонен1 ов в жидкости на входе и выходе тарелки. Расчет тарелки заканчивается, если полученные в некотором -S-M и предыдущем (s—1)-м приближениях значения содержания аммиака в жидкости отличаются на величину, по абсолютному значению не превышающую заданную погрешность вычислений. Расчет последующей (г+1)-й тарелки начинается после завер- [c.115]

Значения констант скорости, рассчитанные ио этому уравнению, совпадают с константами, полученными при изучении кинетики абсорбции кислорода. Добавление La I повышало активность катализатора, благодаря увеличению скорости абсорбции кислорода. Кажущаяся энергия активации окасленая H I в расплаве, содержащей эквимолярные [c.24]

Наибольшие затруднения вызывает определение скорости межфазчого скольжения отн ввиду сложности теоретического и экспериментального исследования гидродинамики распыливающих аппаратов. Этим объясняется некоторый произвол в формировании определяющих критериев уравнения (1). Так, в работе [2], посвященной изучению кинетики абсорбции в скруббере Вентури, в критерий Рейнольдса подставляется скорость газа в горловине аппарата, тогда как в работе [3] при решении аналогичной задачи авторы включили в критерий Ре приведенную скорость газа. Численные значения критериев Рейнольдса, подсчитанные таким образом, не отражают реальной гидродинамической обстановки в двухфазно.м потоке, поэтому определение действительной относительной скорости движения фаз представляет несомненный практический интерес. [c.119]

Рассчитанные для каждого участка колонны средние скорости абсорбции СОг и значения давления СО г над метастабильной жидкой фазой позволили проверить пригодность видоизмененного уравнения кинетики (25) для второй стадии карбонизации аммонизированного рассола, когда одновременно протекает и кристаллизация NaH Og. По этому уравнению были определены коэффициенты К,,-Зависимость Ig от 1/Т, представленная на рис. 30, выражается в виде точек, расположенных на двух прямых, пересекающихся при температуре 52 °С. Совпадение экспериментальных точек с прямой зависимости подтверждает применимость уравнения кинетики Бело-польского и для второй стадии карбонизации. [c.97]

Кинетика абсорбции брома раствором бромистого железа изучена М. Е. Позиным и Е. С. Тумаркиной . Скорость поглощения брома растворами бромистого железа при низких концентрациях брома в газовой фазе зависит от концентрации брома, от концентрации (химической емкости) поглотителя и приближенно описывается уравнением хемсорбции [c.173]

В дисковой колонне 41], которая рассматривается как модель насадочной башни, изучена кинетика абсорбции SO3 серной кислотой [27, 40]. Исследовано влияние основных параметров процесса — скорости газа, плотности орошения, температуры, концентрации газа и кислоты. Определены коэффициенты массопередачи и рассчитаны коэффициенты массоотдачи в газовой и жидкой фазах. Предложены уравнения для расчета коэффициентов массоот-дачи [42]. [c.19]

В частности, эти уравнения относятся к системе воздух—вода или к системам, близким к последней по физико-химическим свойствам. В связи с этим было проведено изучение гидравлических показателей системы серный анпздрид—серная кислота и для сравнения системы воздух—вода, а также кинетики абсорбции ЗОз серной кислотой и олеумом в однотарельчатом аппарате диаметром 257 мм (рис. 1). [c.49]

В результате экспериментального исследования кинетики абсорбции аммиака водой В. И. Даль и М. А. Виткина Р) выводят уравнения для расчета коэффициента абсорбции хорошо растворимого газа при барботаже. Приводим одно из этих уравнений [c.119]

Кунин и Мийерс изучали кинетику на слабоосновных анионитах (Амберлите ИР-4Б) для соляной, уксусной, серной, фосфорной кислот при различных их концентрациях (не выше 0,5-н.). Они вывели эмпирические уравнения для абсорбции уксусной и соляной кислот [c.86]

Второй механизм очень похож на механизм, предложенный Щибрей, Морозовым и Темкиным [64], для объяснения своей реакционной кинетики (см. кинетическое уравнение II в табл. 22). Параллельный результат может быть получен согласно первому механизму, если предположить, что стадия (12а) лимитирует реакцию. Уравнение Кэмпбелла—Миткалфа (табл. 22), выведенное после тщательного изучения данных, полученных на промышленных и полупромышленных установках, предполагает, что на катализаторе идет реакция первого порядка. Она включает стадию, являющуюся следствием абсорбции СО и Н2О (но не окислительно-восстановительной системы) согласно первому механизму. Соответствующее условие для того, чтобы это произошло, создается, когда реакция (12в) является лимитирующей стадией, и тогда может быть показано, что [c.141]

Располагая достаточно обширным объемом экспериментальных данных, полученных при варьировании всех основных параметров, влияющих на кинетику массопередачи в газовой фазе, осуществили постадийную проверку уравнения (II.60) применительно к абсорбции. Было установлено, что кинетика массопередачи в данном случае определяется четырьмя комплексами Кеду ф(Та, Такрит) г1 (с зу/Я) 5су. Зависимость Мид,, от ЗсУ " была принята на основе уже приводившихся литературных данных. Степень влияния на массообмен остальных трех комплексов была определена экспериментально [205, 239]. [c.101]