Составляющие внешнего массопереноса

Исследование истинной кинетики реакции показало, что ее скорость пропорциональна концентрации кислорода в степени 0,8, а кажущаяся энергия активации равна 21,9 кДж/моль. Был измерен коэффициент теплопроводности катализатора, исходя из значения которого по уравнению (1У.2) вычисляли эффективный коэффициент диффузии. Значения коэффициентов эффективности находили путем численного интегрирования математических выражений, учитывающих одновременное протекание диффузии и реакции. Предсказанные таким путем значения коэффициента эффективности, лежащие в пределах 0,5—1,4, отличались от экспериментальных значений в среднем на 7%. Исключение составляют режимы, при которых скорость реакции максимальна и для которых массоперенос к внешней поверхности играет определяющую роль. Для основ- [c.172]

Были проведены расчеты влияния массопереноса [84]. Уменьшение т до значений менее 10" с не изменяет коэффициента массопереноса (внешней диффузии) и соответственно не влияет на выход продуктов. При 800°С и малых т на Р1- и КЬ-катализаторах селективность по СО не зависит от т и равна 90%, а селективность по Н2 -78%. В этих условиях скорость реакции лимитирована не диффузией, а потоком реагентов к поверхности катализатора. При больших т селективность возрастает и составляет для СО 95%, а для Н2 - 82%. [c.49]

Использование взвешенного слоя целесообразно тогда, когда высота зоны массопередачи ограничена несколькими десятками сантиметров. Исследования показали [6], что оптимальная высота взвешенного слоя на тарелке составляет 50 мм. По-видимому, число тарелок при эффективном использовании взвешенного слоя не должно превывмть 10. Увеличение линейных скоростей потоков при использовании взвешенного слоя интенсифицирует, как известно, только внешний массообмен. Между тем современная адсорбционная технология развивается по пути получения микропористых адсорбентов, обладающих повышенной адсорбционной активностью при малых концентрациях целевых компонентов в смесях. Микропористые адсорбенты характеризуются большим внутридиффузиопным сопротивлением, которое в основном и определяет кинетику массопере-носа. Для адсорбционных процессов, проводимых во внутридиффузионной области, увеличение скоростей потока не только не интенсифицирует массоперенос, но ухудшает его. Согласно экспериментальным исследованиям, порозность слоя адсорбента, обеспечивающая устойчивое псевдоожижение, равна 0.55—0.65. На рис. 2 кривая 1 характеризует увеличение допустимой скорости потока с ростом диаметра зерна кривая 2 показывает изменение потока массы вещества, отнесенного к 1 м адсорбента. Расчет проведен при относительной отработке зерен г]=0.5 и условии применимости основных положений теории послойной отработки зерна. Видно, что увеличение диаметра зерна сопровождается резким уменьшением ип- [c.194]

Ионообменные мембраны являются плотными пленками с высоким гидравлическим сопротивлением. Поскольку концентрация коионов в мембране значительно меньше их концентрации во внешнем растворе, то при продавливании раствора электролита через мембрану его концентрация снижается. В этом отношении поведение ионообменных мембран аналогично поведению обратноосмотических, однако гидравлическая проницаемость последних гораздо выше. При фильтрации раствора электролита через ионообменную мембрану, так же, как и в случае обратноосмотической мембраны, возникает скачок потенциала, называемый потенциалом течения (в случае катионообменной мембраны в растворе-фильтрате имеется избыток катионов, поэтому раствор с пониженным давлением приобретает избыточный положительный заряд). Потенциал течения для ионообменных мембран невелик и обычно составляет 2-3 мВ [34, 63], так что этой величиной всегда можно пренебречь при электродиализе. Вкладом гидравлической проницаемости в общий массоперенос через ионообменные мембраны также можно пренебречь при технических расчетах [63]. В то же время явление гидравлической проницаемости и потенциала течения весьма интересны с теоретической точки зрения, поскольку их изучение может дать полезную информацию о структуре мембраны, о состоянии ионов и воды в ней [34]. Так, зная порозность мембраны (определенную по необменной сорбции электролита [34, 167, 168] (формула (1.65)) или другим способом), ее толщину, коэффициент гидравлической проницаемости и вязкость жидкости, можно оценить эффективный гидравлический радиус пор мембраны [63], Полученные таким образом результаты, однако, довольно слабо коррелируют с другими данными, найденными, например, методом контактной эталонной порометрии (КЭП). Эффективный гидравлический радиус пор в мембране МК-40 при увеличении концентрации Na l до 1 моль/л растет от 2,5 до 65 нм [63]. В то же время метод КЭП показывает, что наибольший объем поглощенной воды для обеих мембран приходится на поры с радиусом примерно 10 нм [46, 47, 52]. Понятно, что гидравлический радиус должен быть, вообще говоря, меньше среднего радиуса пор, определенного методом КЭП, поскольку при фильтрации важную роль играет фактор извилистости пор, а также их узкие перешейки и тупики. Коэффициент фильтрации сильно зависит от условий синтеза мембраны, например, эта величина для различных образцов мембраны МК-40 может различаться в несколько раз [63]. [c.253]

Приведем результаты испытаний полых волокон в лабораторных условиях на модельном оксигенаторе, который с целью исключения побочных явлений выполнен таким образом, чтобы обеспечить поток воды по отношению к пучку полых волокон в перпендикулярном направлении (рис. 5.2). Пучок волокон с внешним диаметром 10 см и длиной 50 см имеет в верхней и нижней частях плексигласовые коллекторы, в которых заэпоксидированы полые волокна с открытыми концами, имеющие длину 44 см с активной частью волокна 30 см. Полые волокна в количестве 43 выполнены из силоксановой резины с внутренним диаметром 305 мкм и внешним диаметром 635 мкм. Общая активная поверхность массопереноса составляет 258 см2 [43]. Ок- [c.166]