Влияние молекулярной диффузии на массообмен

Имеющиеся в литературе данные по исследованию влияния молекулярной диффузии на массообмен в насадочных колоннах и при барботаже получены в основном в условиях абсорбции различных газов [15, 74, 75]. Прямые определения при ректификации в области средних концентраций весьма затруднительны из-за наличия зависимости коэффициента молекулярной диффузии от состава рабочих смесей. [c.102]

Первый член уравнения учитывает влияние продольной диффузии, второй отражает влияние молекулярной диффузии, а третий — сопротивление массообмену (влияние отсутствия равновесия). [c.193]

При больших скоростях потока газа-носителя влиянием продольной молекулярной диффузии можно пренебречь величина ВЭТТ при этом может сильно возрасти вследствие сопротивления массообмену. [c.99]

Как уже указывалось, описанная выше структура горящего факела представляет принципиальную схему. Сложные процессы массообмена, зависящие от характера движения газов (ламинарное или турбулентное), оказывают влияние на структуру факела. Структура, о которой шла речь выше, наиболее соответствует ламинарному факелу, при котором фронты горения устойчиво сохраняют свою форму и имеют вид, показанный на рис. 87. Массообмен между зонами I, II и III через поверхности Fj-jj, Fj-iji и Fii-jij происходит вследствие молекулярной диффузии. Так, в область I из областей II и III диффундируют продукты горения, в область III диффундирует воздух из окружающей атмосферы и т. д. [c.155]

Член, характеризующий Член, характеризующий Член, характеризующий влияние турбулентной молекулярную диффузию сопротивление массообмену диффузии [c.489]

Влиянием осевой молекулярной диффузии при остаточных давлениях выше 1 мм рт. ст. и реальных скоростях пара можно пренебречь. Из уравнения (1У-5б) следует, что при турбулентном режиме понижение давления должно несколько интенсифицировать массообмен. Эти выводы подтверждены экспериментальными данными, в том числе по ректификации воды [75], откуда вытекает также тот факт, что для пониженных давлений применимы уравнения, полученные для атмосферного давления. [c.113]

С целью определения влияния параметров колонки и условий опыта уравнение (V. 2) часто решают графически. Величина (А + -Ь В/и) характеризует размывание пика, обусловленное множественностью газовых путей и молекулярной диффузией в газовой фазе, в то время как член iu характеризует размывание пика в результате сопротивления массообмену в жидкой фазе. Очевидно, что желательно уменьшить Н путем уменьшения до минимума множителей, содержащихся в А, В ш i. [c.110]

Природа газа-носителя может оказывать влияние на размывание пиков. Из уравнения зависимости Я от линейной скорости следует, что коэффициенты молекулярной диффузии веществ (которые зависят от среды, типа газа-носителя) входят в члены, описывающие молекулярную диффузию и внешний массообмен. [c.66]

Обоснованием такого переноса послужили следующие установленные факты. При определенных гидродинамических условиях в процессах массообмена в двухфазных потоках молекулярные характеристики (молекулярная вязкость, молекулярная диффузия) не оказывают сколько-нибудь заметного влияния на массообмен [3, 4]. В турбулентном потоке имеет место не только продольный перенос энергии и массы вещества, но и поперечный, приводящий к возникновению дополнительного касательного напряжения и дополнительного переноса вещества. Отличительной же особенностью свободной турбулентности является преобладание вихрей с осями, перпендикулярными оси потока, что дает возможность пренебрегать молекулярным переносом [1, 2, 5]. При этом границы свободных струй не гасят турбулентных пульсаций. [c.340]

Следует отметить, что в замкнутом реакционном объеме всегда имеется циркуляционное движение реагентов (циркуляционные потоки), обусловленное конвективным массообменом. Но характер изменения показателей технологического режима не зависит от интенсивности циркуляции и перемешивания. Например, для гетерогенных процессов в случае отсутствия перемешивания перенос вещества к поверхности контакта фаз будет определяться молекулярной диффузией, и кривые изменения во времени концентрации и степени превращения (рис. 6.2) могут иметь лишь более пологий вид по сравнению с процессом, протекающим в условиях интенсивного перемешивания. Если скорость химической реакции меньше скорости подвода реагентов за счет молекулярной диффузии, то применение перемешивания вообще не окажет влияния на изменение показателей процесса во времени. Как отмечалось в главе 5, это характерно для протекания процессов в кинетической области. [c.96]

При таком представлении процесса логично интерпретировать массообмен на границе раздела фаз, используя уравнения для молекулярной диффузии, представленные в главе 3. Рассмотрим например, процесс испарения воды в турбулентный поток азота движущийся над фиксированной увлажненной поверхностью Если процесс протекает при стационарных условиях и если пре небречь возможным влиянием одновременно протекающей тепло передачи, то должно выполняться уравнение [c.172]

Согласно изложенным выше соображениям, полярность эластомеров не является непосредственной причиной изменения эффективности их межфазного взаимодействия с поликапроамидом. Поскольку нитрильные адгезивы различаются по степени дисперсности, можно ожидать, что именно этот фактор оказывает решающее влияние на интенсивность диффузии через границу раздела фаз. Действительно, содержание фракций с молекулярной массой, меньшей 25-10, составляет 91,5% для СКН-18 14,6% для СКН-26 и 9%-для СКН-40 [561]. Понятно, что в соответствии со вторым законом Фика диффузионный массообмен интенсифицируется при снижении молекулярной массы диффузанта. Поэтому из трех перечисленных нитрильных эластомеров максимальную прочность адгезионных соединений должен обеспечивать СКН-18. Однако влияние молекулярной массы проявляется прежде всего при повышенных температурах, способствующих усилению подвижности макромолекул. Как следствие, зависимость, приведенная на рис. 48,2, почти параллельна оси абсцисс. В этом убеждают также данные рис. 50, относящиеся к комнатной температуре. С ростом последней зависимость, как и следовало ожидать, приобретает монотонно возрастающий характер (рис. 51) вследствие повышения гибкости макромолекул. В меньшей степени этот эффект характерен для эластомера с максимальным содержанием нитрильных групп (рис. 50,3), что служит дополнительным доказательством справедливости рассматриваемых представлений. [c.116]

Внутренняя задача теплообмена при нагреве жидких сред может отличаться крайней сложностью вследствие сочетания теплопроводности, конвекции и излучения. Некоторые жидкости (вода, масло, расплавленное стекло) обладают в световом диапазоне волн известной луче- прозрачностью, но практически большинство жидкостей нелучепрозрачны в тепловом диапазоне волн, который характерен для работы печей. Значительной теплопроводностью обладают только жидкие металлы коэффициент тейлопроводности неметаллов обычно не превышают 1—2 Вт/(м -К). В соответствии с указанным перенос тепла в неметаллической неподвижной жидкости мало интенсивен, и такое жидкое тело чаще всего относится к категории массивных тел. Массообмен в жидкой ванне в свою очередь оказывает влияние на перенос тепла. При наличии разности концентраций возникает процесс молекулярной диффузии при наличии разности температур— процесс термодиффузии в направлении градиента температур. [c.36]

Уравнение (У1-150) основано на модели, которая исходит из обновления поверхности капель, обусловленного внутренней циркуляцией жидкости в них. В этом уравнении не учитывается влияние межфазного натяжения на внутреннюю циркуляцию в капле, что является наиболее серьезным недостатком модели. Опытные величины коэффициентов массоотдачи и значения их, рассчитанные по уравнению (УЫ50), по крайней мере на порядок выше значений, получаемых при допущении, что массообмен происходит за счет молекулярной диффузии в шарообразную каплю без внутренней циркуляции в период ее подъема или падения. Уравнения (У1-147) и (У1-150) дают, по-видимому, наилучшие результаты применительно к большим каплям, для которых силы межфазного натяжения пренебрежимо малы, и низким скоростям, при которых деформация капель не имеет существенного значения. [c.461]

В большинстве случаев массообменные процессы сопровождаются теплообменом, который оказывает влияние на их скорость. Ско- рость массопередачи при заданной температуре зависит от интенсивности молекулярной диффузии, т. е. способности одного вещества самопроизвольно проникать в другое за счет беспорядочного теплового движения молекул. В движущейся среде массонередача может осуществляться также за счет конвективного переноса массы. Суммарный процесс, который складывается из молекулярной диффузии и конвективного переноса, носит название конвективной диффузии. [c.153]

Эти результаты совпадают с результатами, полученными из статистического анализа Клинкенбергом и Сье-нитцером. Уже указывалось, что величина ВЭТТ состоит из трех членов, из которых первые два отражают влияние продольной (турбулентной и молекулярной) диффузии, а третий отражает сопротивление массообмену. При небольших значениях скорости и потока газа ВЭТТ в основном определяется вторым членом уравнения (22) другими словами, при очень малых скоростях ВЭТТ может иметь очень большие значения (а число тарелок для колонки заданной длины соответственно становится небольшим) из-за продольной молекулярной диффузии, влиянием которой можно пренебречь при больших скоростях и, когда ВЭТТ может иметь большую величину вследствие сопротивления массообмену. Где-то в средней области значений и ВЭТТ имеет минимум, при котором члены уравнения, отражающие молекулярную диффузию и массообмен, равны по величине. В области минимума член 2Ыр приобретает особо важное значение. Этот член уравнения, отражающий влияние турбулентной диффузии, является характеристикой набивки колонки, диаметра часпщ и неоднородности набивки. [c.195]

Массообмен внутри капель ускоряется внутренней циркуляцией, возникающей под воздействием касательных сил на поверхности газ—жидкость. Циркуляция оказывает слабое влияние на процесс испарения чистой жидкости, однако она существенна при абсорбции или десорбции слабо растворимого газа. В своих ранних исследованиях Уитман, Лонг и Уэнг [216] и Хатта и Баба [86] показали, что абсорбция СОа падающими каплями воды размером 5 мм, протекает на 50—70 % интенсивнее, чем этого можно было ожидать из рассмотрения нестационарной молекулярной диффузии в сферические частицы. Аналогичные результаты получили Гарнер и Лейн [67] для абсорбции СО2 каплями различных жидкостей, удерживаемыми в аэродинамической трубе, и Констан и Кальверт [32] для абсорбции ЗОа неподвижными каплями глицерина или гликолей. В случае вязких жидкостей циркуляция была небольшой или отсутствовала. [c.264]

В случае, когда самой медленной стадией процесса является массопередача, перемешивание оказывает непосредственное влияние на общую скорость гетерогенного превращения. Без эффективного перемешивания некоторые гетерогенные реакции протекали бы с весьма малой скоростью. В этом случае перемешивание приводит к уменьшению толщины диффузионного слоя, через который за счет молекулярной диффузии должны проходить взаимодействующие молекулы, и ускоряет, таким образом, самую медленную стадию гетерогенного превращения. Вследствие турбули-зации потока, вызванной перемешиванием, продиффундировав-шие молекулы легко распределятся по всему объему аппарата. Однако общую скорость гетерогенного превращения этого типа нельзя увеличивать, неограниченно повышая интенсивность перемешивания. Как только массообмен вследствие интенсивного перемешивания настолько ускорится, что собственно химическая реакция станет более медленной стадией процесса, дальнейшее повышение интенсивности перемешивания ул<е не будет влиять па общую скорость превращения. [c.224]

Обработка эскпериментальных данных на основе теории подобия в виде критериальных уравнений позволяет определять значения коэффициентов массоотдачи р, учитывающих в пределах каждой фазы влияние на массообмен общего переноса вещества за счет молекулярной и конвективной диффузии. [c.301]