Определение движущей силы процесса абсорбции

Расчеты аппаратов, в которых процессы массообмена сопровождаются химическими реакциями, носят оценочный характер и могут выполняться различными способами. Наиболее простым и практически удобным является подход, изложенный в [46]. Предполагается, что движущая сила процесса хемосорбции равна движущей силе физической абсорбции, а ускорение процесса массообмена химической реакцией учитывается поправкой к коэффициенту массопередачи в жидкой фазе, определенному по критериальным зависимостям для физической абсорбции. Величины поправок для двух типов химических реакций, называемые коэффициентами ускорения к, представлены на графике рис. 5.45. [c.358]

Определение движущей силы по диаграмме у—лг. Построение процесса абсорбции на диаграмме у—х, т. е. построение в этих координатах рабочей линии, дает возможность определить движущую силу непосредственно при помощи этой диаграммы (рис. 48). Из рис. 48,а видно, что для любой точки М рабочей линии, вертикальный отрезок MN, ограниченный рабочей линией и линией равновесия, равен движущей силе у—у ), выраженной через концентрацию газа. Горизонтальный отрезок МР, ограниченный теми же линиями, равен движущей силе х —х), выраженной через концентрацию жидкости. [c.189]

Определение движущей силы процесса абсорбции. Движущая сила абсорбции изменяется вдоль поверхности соприкосновения фаз. [c.128]

Индекс I обозначает принадлежность величин к каплям данного размера. Следует иметь в виду, что — время контакта капель -го размера с газом, а т — общая продолжительность процесса абсорбции А —средняя движущая сила процесса на пути, проходимом каплями -го размера, а АС — средняя движущая сила процесса в скруббере в целом. Из рассмотрения гидродинамики одиночной капли ясно, что путь, время и относительная скорость движения капель будут различны в зависимости от места и направления их старта. Следовательно, и величины Кв и АС,- также будут зависеть от этого. Иными словами, задача выбора оптимального положения форсунки сводится к определению условий, обеспечивающих максимальное значение числителя в выражении ( .11). Анализ явлений, происходящих в скруббере, весьма затруднен тем обстоятельством, что, строго го ря, ни одна йз величин, входящих числитель выражения ( .11), [c.221]

При всей своей простоте выражение (V.7) страдает рядом недостатков. Прежде всего дисперсность жидкости обычно определяется при ее разбрызгивании форсунками в неподвижный воздух. В реальных условиях движущийся газ может существенно повлиять на крупность образующихся капель. Далее, средний объемно-поверхностный диаметр капель дает представление лишь о величине поверхности, но ни в коем случае не отражает гидродинамических особенностей движения отдельных капель (направления и скорости их движения). Иными словами, использование величины ср.к не позволяет по существу применить уравнение (V.6) для определения поверхностного коэффициента скорости массоотдачи. Кроме того, в процессе своего движения капли жидкости могут не только самопроизвольно распадаться, но и коалесцировать при столкновениях, что приводит к изменению их размеров. При попадании на стены скрубберов капли могут либо дробиться, либо стекать в виде пленки. Если же учесть, что газ по сечению аппарата распределяется неравномерно и то обстоятельство, что при образовании капель и их ударе о зеркало жидкости в нижней части колонны абсорбция носит иной характер, чем при полете капли через газ, становится ясным, что аналитический расчет полого скруббера при сегодняшнем уровне знаний происходящих в нем процессов практически невозможен. В силу этого наиболее целесообразным представляется использовать для расчета скрубберов объемный коэффициент скорости абсорбции Kv, устанавливая его зависимость от основных параметров процесса. Эти зависимости удобнее всего представлять, как показала практика, в виде степенных функций. [c.213]

При определении степени превращения диэтаноламина ее принимают за 100% в том случае, если 1 моль СОг связан 2 молями диэтаноламина, и за 200%, когда присоединяется второй моль СОг. Коэффициент массообмена к вычисляют для количества абсорбированного СОг (по движущей силе абсорбции и объему скруббера). Вследствие очень небольшого давления СОг над зеркалом жидкости принято, что движущей силой абсорбции является парциальное давление СОг в газе. Исследуя процесс абсорбции в нескольких поперечных сечениях скруббера, можно вычислить коэффициенты к при различной степени превращения диэтаноламина в карбонат. Результаты этих опытов приведены в табл. 63. Наблюдавшееся вначале захлебывание было устранено при добавлении к диэтаноламину 0,5% октилового спирта. [c.330]

При средних значениях движущей силы процесса абсорбции предложено уравнение для определения коэффициента абсорбции [c.120]

Необходимость применения принципа технологической соразмерности может быть показана на примере процесса абсорбции газа жидкостью с одновременной сильно экзотермической реакцией. В этом случае развитие поверхности соприкосновения фаз, к которому обычно стремятся при проведении процессов такого типа, целесообразно только в определенных пределах. При возрастании скорости абсорбции увеличивается количество теплоты, выделяемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (рис. 1Х-73,а). Вследствие увеличения температуры возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (рис. 1Х-73, б) и уменьшается движущая сила процесса р — ро-Таким образом, процесс будет протекать вдали от состояния равновесия. Изменение величины движущей силы с повышением температуры представлено на рис. 1Х-73, в. Скорость абсорбции возрастает с развитием поверхности соприкосновения фаз и увеличением температуры в соответствии с зависимостями, рассмотренными в разделе УИ1. Резюмируя, можно утверждать, что существует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты Из системы при данном тепловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (рис, 1Х-73,г). [c.422]

При определении поверхности контакта фаз для проведения процесса хемосорбции ускорение процесса можно учесть увеличением коэффициента массоотдачи если считать движущую силу процесса такой же, как и при физической абсорбции. Тогда коэффициент массоотдачи в жидкой фазе Р при протекании химической реакции можно определить следующим образом [c.53]

Величина 6,0x1(11 выявляет качественную сторону протекания процесса абсорбции, поскольку позволяет определить количество поглощенных углеводородов природного газа г-го типа или влаги движущимся противотоком абсорбентом, что характеризует степень поглощения (или скорость) абсорбированных компонентов. Числовые значения р и ТС зависят от способа выражения движущей силы процесса, т. е. способа определения состава фаз. [c.94]

Принципиально технологические расчеты ректификационных колонн аналогичны расчетам других массообменных аппаратов и основаны на тех же закономерностях, которые достаточно подробно рассмотрены в гл. 15 и 16. Следует, однако, отметить, что процесс ректификации значительно сложнее, например, процесса абсорбции, так как в этом процессе перенос вещества всегда сопровождается теплопереносом. На первый взгляд может показаться, что скорость процесса ректификации зависит только от скорости подвода теплоты к разделяемой смеси. Однако в действительности это не так. Конечно, без подвода теплоты процесс ректификации происходить не будет. Но скорость процесса и его эффективность, как и в любом другом массообменном процессе, зависят обычно от скорости массопереноса между фазами, т.е. от скорости массоотдачи в фазах. Поэтому и для ректификации справедливы все положения, рассмотренные в гл. 15,-влияние на скорость процесса гидродинамических условий, физических свойств фаз и других факторов, выя вление лимитирующей стадии процесса, определение его движущей силы и т.д. [c.133]

Для проведения медленных химических реакций (в случае использования абсорберов в качестве реакционных аппаратов) расчет движущей силы абсорбции и вообще расчет абсорбера как такового не нужны. Определяющим в данном случае будет реакционный объем. Очевидно, что важен вопрос определения точки перехода процесса хемосорбции из диффузионной области в кинетическую (или наоборот). Как показали Гольдберг и Кучерявый, критерием такого перехода служит величина где — ли- [c.354]

Процесс ведется при давлении 5—10 мм рт. ст. Ввиду ничтожного давления паров соли бромистого лития (порядка 10" з Ю" " мм рт. ст.) в газовой фазе находится практически чистый водяной пар. Другой особенностью процесса является наличие очень малых движущих сил абсорбции (не более 2—3 мм рт. ст.) и ничтожное изменение концентрации абсорбента на трубке (не более 0,1%). Это предъявляет жесткие требования к точности эксперимента, так как обычная методика определения коэффициента абсорбции дает погрешность, достигающую 100—150%. [c.26]

Точность определения коэффициента абсорбции при фиксированной поверхности массопередачи зависит от точности определения средней движущей силы абсорбции Дер и количества поглощенных водяных паров. Количество поглощенных паров определялось по изменению концентрации абсорбента (изменению показателя преломления) с помощью интерферометра ИТР-2. Более точное определение Аср решено непосредственным измерением движущей силы (в мм рт. ст.) в начале процесса абсорбции. [c.26]

К существенным теоретическим выводам этой главы относятся закономерности кинетики протекания химической реакции первого порядка, когда растворенные молекулы диффундируют от межфазной границы в жидкую фазу, и реакции второго порядка при взаимодействии растворенных молекул газа с нелетучим реагентом, который находится в жидкой фазе и диффундирует к границе раздела, где встречается с поступающими молекулами газа. Показано, что в этих двух случаях влияние реакции может быть совершенно различным и что скорость массопередачи может быть не пропорциональна движущей силе, особенно при протекании бимолекулярной реакции. Рассмотрены примеры применения теории, включая определение скоростей абсорбции оксидов азота в воде и в растворах кислот, анализ абсорбции диоксида углерода щелочными буферными системами, а также процесса окисления сульфита железа в водном растворе. [c.332]

Дальнейшие исследования показали, что движущая сила от концентрации поглощаемого газа оказывает сравнительно небольшое влияние на скорость процесса. Поэтому с целью упрощения расчетов мы пренебрегли влиянием концентрации НгЗ в га е. Это упрощение дает ошибку в определении скорости абсорбции на 5—7%, что находится в пределах точности эксперимента. [c.70]

Несмотря па большое количество исследований в области абсорбции до спх пор еще в ее теории имеются недостаточно выясненные и пе доведенные до обобщающих положений вопросы. В частности, к таким вопросам относится и определение так называемой движущей силы абсорбционных процессов [Ч. [c.218]

TT , помещенная на кожу, образует двойной слой — собственно мембрана и кожа, которая вьшолняет функции мембраны. Интенсивность проникновения лекарственного вещества через кожный барьер во многом определяется физико-химическими свойствами пенетранта растворимостью, коэффициентом распределения, рКа и другими. Движущей силой диффузии является концентрация лекарственного вещества в растворе. Процесс кожной абсорбции в определенной степени зависит от растворимости лекарственного вещества в воде и жирах. [c.209]

Для определения равновесных концентраций с целью построения кривых равновесия и (или) определергия движущей силы процесса абсорбции или десорбции, необходимо знать температуру. Температуру процесса можно рассчитать из уравнения теплового баланса. Тепловой баланс — это равенство теплоты, вносимой в аппарат и уносимой из него. [c.75]

Между тем многими исследователями показано, что концентрация абсорбента, или его химическая емкость, является величиной, которой нельзя пренебрегать при определении движущей силы процесса, и что при правильном выборе движущей силы коэффициент абсорбции становится практически постоянной величиной, не зависящей ни от концентрации абсорбента, ни от концентрации газа. Лишь в тех случаях, когда изменение концентрации связано с существенным изменением вязкости раствора, это вызывает некоторое непостоянство коэффициента абсорбции. В 1946—1948 гг. была опубликована Р ] общая теория хемосорбции и скрубберного процесса, в которой, в частности, была показана и роль концентрации абсорбента как величины, наряду с концентрацией газа, определяющей движущую силу процесса. Обзор работ по этому вопросу и библиография даны в статье и в прекрасной монографии В. М. РаммаР ]. [c.103]

Вопрос о соотношении щежду термодинамикой и скоростью процесса иногда вызывает путаницу "и поэтому заслуживает хотя бы краткого обсуждения. Скорость любого процесса определяется двумя факторами движущей силой процесса и сопротивлением. Термодинамика может быть применена для определения только движущей силы, но ничего не может сказать о сопротивлении. Следовательно, на основе одной термодинамики нельзя заранее судить о скорости изменения. Например, при химической реакции с помощью термодинамики можно определить максимально возможный выход в данных условиях при неограниченном времени для протекания реакции, но вопрос о действительной скорости, с которой будет происходить реакция для получения этого выхода, термодинамикой не рассматривается. Подобным же образом в таких процессах, как теплопередача или абсорбция газа, термодинамика определяет движущую силу, необходимую для изменения, требующуюся энергию, минимально необходимое количество поглощающей жидкости и связанные с этим величины скорость же перехода включает также сопротивление жидкости и твердого тела потоку тепла или материала, что требует изучения механизма процесса, т. е. явления, выходящего за пределы термодинамики. [c.46]

Если теплота реакции значительна, то абсорбционный процесс протекает в условиях, не соответствующих ни изотермическому, ни адиабатичйскому процессам, и в случае охлаждения скорость передачи тепла бывает мала и между окружающей средой и различными частями системы может быть значительная разность температур. В данной небольшой ласти системы газовая и жидкая фазы могут обладать на деле сильно различающимися температурами. Это в частности имеет место при абсорбции хлористого водорода водой в системе турилл. В этих условиях предварительное определение температур различных частей системы расчетным путем является неудовлетворительным, если не невозможным, а между тем эти температуры определяют упругость пара поглощаемого газа над жидкой фазой и следовательно величину движущей силы, вызывающей абсорбцию, и определяемую ею производительность системы. , [c.596]

Прежде всего следует отметить, что Для йроведения медленных химических реакций (в случае использования абсорберов в качестве реакционных аппаратов) расчет движущей силы абсорбции и вообще расчет абсорбера как такового не нужны. Определяющим в данном случае будет реакционный объем. Очевидно, что важным является вопрос определения точки перехода процесса хемосорбции из диффузионной области в кинетическую (или наоборот). Как показали И. А. Гольд- д берг и В. И. Кучерявый, критерием такого перехода служит величина (рис. vn. 19), где —линейная фиктивная скорость газа, м/сек [c.417]

Знание равновесных давлений поглощаемого вещества над его растворами необходимо не только для вычисления скоростей поглощения, но и для определения максимальной концентрации раствора, который можно получить при данном составе газа. Предел поглог щения достигается при Р(г.) = Р(ж.), когда ДР обращается в нуль Во-вторых, можно заранее подсчитать скорость выделения тепла в каждой секции поглотительной колонны, что дает возможность Предусмотреть соответствующие меры охлаждения и предотвратить повышение температуры, снижающее эффективность процесса абсорбции. Повышение температуры в поглотительной системе ведет к уменьшению движущей силы абсорбции (благодаря возрастанию парциального давления Р(ж.)) и коэфициента Kga (последнее для процессов, скорость которых определяется сопротивлением газовой пленки). [c.248]

Другим широко распространенным типом аппаратов с неподвижной биопленкой являются биофильтры с вращающимися дисками. Существует несколько различных промышленных конструкций, но основной аппарат такого типа представляет собой ряд дисков (диаметром 2—3 м), смонтированных в трубе, движущейся таким образом, что диски вращаются под определенным углом к потоку отстоявшихся сточных вод. Диски (обычно из пластмассы) установлены так, что около 40 % их поверхности погружено в жидкость. Процесс, таким образом, представляет собой попеременную абсорбцию загрязнений и воздуха биопленкой, растущей на дисках. Биопленка защищена от погодных воздействий, так как реактор либо закрыт, либо расположен в помещении, а от действия центробежной силы биопленку предохраняет то, что частота вращения ограничена [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология