Изучение массопередачи

Выражения (11.86)—(11.89), полученные в работах [26, 76], имеют очень большое значение для изучения массопередачи при соизмеримых сопротивлениях в фазах. Прежде всего, становится очевидным, что имеет место взаимное влияние фазовых сонротивлений, а также влияние материального баланса массопередачи на скорость процесса. В этих условиях для расчета скорости массопередачи неприменима формула аддитивности, которая предполагает квазистационарный характер процесса. [c.211]

Хотя экспериментальное изучение массопередачи через сферическую поверхность является объектом многочисленных исследований, в научной литературе имеется сравнительно мало работ, результаты которых пригодны для проверки теоретических моделей массопередачи, что является следствием несоблюдения перечисленных выше условий корректной постановки эксперимента. Так, например, многие экспериментальные исследования выполнены при большом времени образования капель [41, 86—88]. Во многих работах массопередача была направлена из лимитирующей фазы [87—91]. Тем не менее некоторые теоретические модели массопередачи могут быть рекомендованы для практических расчетов. [c.218]

Изучение массопередачи в барботажных абсорберах осложнено тем, что поверхность контакта между фазами может значительно изменяться в зависимости от гидродинамических условий, в частности от скорости газа и плотности орошения. При этом трудно установить влияние указанных факторов в отдельности на поверхность контакта и на коэффициент массопередачи. [c.563]

В настоящее время в литературе опубликовано много работ, посвященных изучению массопередачи в системах жидкость—жидкость. В большинстве работ результаты исследований даются в графическом виде [2, 15, 51, 58]. В немногих работах обобщены коэффициенты массопередачи. Исследования в экстракторе типа смеситель— отстойник были проведены Берестовым и Романковым [4] (размеры сосуда Я = Z) = 0,096 м, диаметр пропеллерной мешалки d = = 0,032 м, шаг S = d). Авторы использовали девять систем, в том числе изоамилацетат—уксусная кислота—вода, толуол—уксусная кислота—вода, толуол—ацетон—вода и толуол—фенол—вода. Результаты исследований были обобщены в виде уравнения [c.327]

Местные изменения кривизны межфазной поверхности, сопровождающие движение поверхности раздела фаз, в этом случае не влияю г существенно на площадь межфазной поверхности (отдельные случаи, когда межфазная конвекция -может привести к спонтанному эмульгированию, здесь не учитываются). Однако когда глубина одной из фаз, ио крайней мере локально, меньше глубины проникновения движений поверхности раздела фаз, сама межфазная поверхность может изменяться по своим размерам. Это будет обсуждено в разделе Изучение массопередачи . [c.208]

Качественное изучение массопередачи, предпринятое в предыдущих разделах, показывает, что она может происходить при самых различных гидродинамических условиях на поверхности раздела фаз. При этом режим массопередачи обусловливается этими условиями. Легко различаются три режима диффузионный, турбулентный и переходный. [c.238]

J Несмотря па физическую реальность ПС, вызванного явлениями адсорбции и гетерогенной химической реакции, до последнего времени не было полной уверенности в его существовании. Для определения ПС наиболее часто применялись методы изучения массопередачи в стационарных или квазистационарных условиях, требующие использования правила аддитивности. Учитывая сложность явлений на межфазной поверхности в системах жидкость — жидкость, надежное определение малых значений ПС по правилу аддитивности можно поставить под сомнение. Так, поверхностное сопротивление, обнаруженное в работах [56—58], пе подтвердилось другими [59, 60]. [c.389]

Этот метод основан на изучении массопередачи при перемешивании каждой фазы. Перенос веш,ества осуш,ествляется конвективной диффузией. Однако перемешивание не столь интенсивно, чтобы нарушить фиксированную границу раздела фаз. За массопередачей наблюдают путем периодического или непрерывного измерения концентрации вещества в фазах. Непрерывный контроль может быть осуществлен с использованием кондуктометрического [17, 80—82], потенциометрического, радиометрического [18, 34, 84, 85] и других методов. Ячейки с перемешиванием позволяют резко снизить диффузионные сопротивления в фазах и тем самым увеличить вклад поверхностного сопротивления. [c.393]

Интересную конструкцию прибора для изучения массопередачи при кратком контакте фаз разработал Мартин [881. В его приборе органическая фаза наносится тонким слоем на вращающийся тефлоновый диск и проходит через узкую щель, где осуществляется ее контакт с водной фазой. [c.395]

Среди перечисленных выше характеристических функций и параметров состояния различают экстенсивные величины, пропорциональные массе системы (И, Н, Р, О, 3, У), и интенсивные, не зависящие от массы системы (Г, Р, , и т. д.). Интенсивные величины являются потенциальными факторами и формируют движущие силы процесса переноса 1) разность давлений — процесса передачи импульса количества движения 2) разность температур — процесса теплопередачи 3) разность химических потенциалов— процесса массопередачи, Замена разности (градиента) химических потенциалов на разность (градиент) концентраций при изучении массопередачи допустима, если при этом соблюдается пропорциональность разности химических потенциалов и фактических концентраций, [c.20]

Существующие гипотезы или модели механизма массопередачи в турбулентных потоках можно разделить на стационарные и нестационарные (квазистационарные) модель диффузионного пограничного слоя [4, 5] и модель обновления поверхности контакта фаз [6—11]. При углубленном изучении массопередачи существующие модели механизма массопередачи можно рассматривать на основе более подробной их классификации [12]. [c.75]

Описание массопередачи в настоящее время осуществляется на основе статистических методов исследования гидродинамики потоков с использованием функций распределения времени пребывания частиц в потоке. При таком подходе к изучению массопередачи вместо решения общей системы уравнений массопередачи и гидродинамики рассматривают решение дифференциальных или разностных уравнений математических моделей гидродинамических структур потоков с массопередачей. [c.177]

Для расчета ректификации в колоннах с эффективной насадкой различными авторами предложены уравнения, приведенные в табл. П1-5. Авторы работ [26, 77] при изучении массопередачи без специальных экспериментов принимали, что К, у— т. е. осповное сопротивление массообмену оказывает паровая фаза. Поэтому из этих уравнений предпочтение следует отдать зависимостям (111-125), (111-131) и (111-132), поскольку они получены на базе опытов, в которых оценивали долю диффузионного сопротивления контактирующих фаз. [c.103]

Перейдем к рассмотрению результатов опытов по изучению массопередачи в газовой фазе при абсорбции для режима с вихрями Тейлора. Такое исследование было выполнено на установке (рис. П-6) при абсорбции аммиака водой и соляной кислотой [205]. При этом основная цель исследований заключалась в проверке применимости для абсорбции уравнения (П.60), полученного на основе опытов по ректификации. [c.101]

Как было указано выше, изучение массопередачи в жидкой фазе проводили на процессе абсорбции двуокиси углерода водой, который характеризуется тем, что диффузионное сопротивление массообмену полностью сосредоточено в жидкой фазе [166, 240]. Следует отметить, что в литературе отсутствуют данные по абсорбции малорастворимых газов в пленке жидкости, стекающей по внутренней стенке колонны с цилиндрическим ротором. При ректификации диффузионное сопротивление со стороны жидкой фазы хотя и ощутимо, но относительно невелико. Поэтому прямое определение коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе в процессе абсорбции становится очень важным. [c.107]

Для изучения массопередачи в каждой фазе опыты часто проводят в системах с двумя частично растворимыми жидкостями при отсутствии третьего (распределяемого) компонента 45,47, бо, то Типичные опытные данные приведены на рис. 277. Пренебрегая для упрощения поправкой на отсутствие третьего компонента и подставляя в общее выражение единицы переноса значение а [по уравнению (XI, 29)], получим [c.555]

При изучении массопередачи. в пленочной колонне на системах СОг — вода и СЬ —НС1 — вода было установлено , что скорость газа не влияет на коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при Re < 2200, Выше этой скорости явления, связанные с волнообразованием, значительно увеличивают скорость массопередачи в жидкой фазе. Авторы предложили зависимость, выведенную путем анализа размерностей, но отмечают, что необходима осторожность при пользовании уравнениями такого типа. Они утверждают, что увеличение, длины колонны возбуждает волнообразование, которое ускоряет процесс переноса массы, но в то же время увеличивает время контакта фаз, а это, в соответствии с теорией проницания, снижает среднюю скорость массопередачи в жидкой фазе. Уравнение имеет следующий вид [c.72]

Изучение массопередачи в работе [40] подтвердило, что поток дисперсной фазы можно считать поршневым (т. е. время пребывания капель в колонне примерно одинаково), поэтому корректно применение упомянутой выше модели Слей-чера [39]. Это позволяет на основе профилей концентраций получать значение истинных коэффициентов массопередачи и коэффициентов продольного перемешивания в сплошной фазе. [c.271]

Экспериментальное и теоретическое изучение массопередачи в единичных каплях. [c.379]

Кроме допущений 1—6, корректность которых следует из экспериментальных данных, полученных при изучении массопередачи через сферическую поверхность раздела фаз, введем еще несколько допущений. [c.141]

Наибольший интерес для изучения массопередачи представляет, по-видимому, гидродинамическая обстановка, возникающая в переходной точке. [c.201]

III. ИЗУЧЕНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ ПРИ ЭКСТРАКЦИИ [c.375]

ИЗУЧЕНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ ПРИ ПРЯМОТОЧНОМ НИСХОДЯЩЕМ ТЕЧЕНИИ ГАЗА И ЖИДКОСТИ [c.58]

При изучении массопередачи в условиях нисходящего прямотока был значительно расширен диапазон нагрузок по жидкости. Массопередача исследовалась при десорбции кислорода из воды при скоростях газа от 15 до 40 м/сек. Плотность орошения изменялась от 0,2 до 3,7 м / м ч), в то время как в предыдущих работах [1, 3] она менялась в пределах от 0,1 до 0,70 м / м-ч). [c.58]

При макроскопическом анализе массопередачи не представляется возможным подтвердить допущение о том, что установление скорости процесса требует некоторого времени. При наличии градиента фугитивности, или парциальных давлений, определенная скорость массопередачи в принципе должна устанавливаться мгновенно. Однако вследствие инерции, которой обладают неотделимые от массопередачи процессы перемещения материалов и теплопередачи, установление процесса массопередачи происходит через некоторое время. Следовательно, при изучении массопередачи очень важно выяснить как относительные, так и абсолютные величины постоянных времени процессов перемещения материалов и теплопередачи. Это позволит определить степень их влияния на динамику массопередачи. [c.248]

Результаты изучения массопередачи в экстракторе типа смеситель — отстойник ( /а =// = 0,096 м, диаметр пропеллерной мешалки м == 0,032 м, шаг 5 = м) для различных систем жидкость — жидкость были представлены в виде уравнения [76] [c.133]

Описание воздействия химической реакции на скорость массопередачи путем введения фактора ускорения Р рПолучило широкое распространение при изучении массопередачи, осложненной химической реакцией. Однако аналитическое выражение для расчета фактора ускорения удается получить далеко не всегда. Общий подход к расчету массопередачи, осложненной химической реакцией, изложен в следующем разделе. В ряде случаев аналитические решения удается получить, используя приближенные модели массопередачи. [c.231]

Рассмотренные выше исследования проведены при сравнительно низких скоростях газа (до 3—4 м1сек), во всяком случае в условиях ниже точки подвисания при противотоке. В связи с перспективностью применения пленочных абсорберов, работаю-ш,их с высокими скоростями газа, представляет интерес изучение массопередачи при скоростях газа выше 10 м/сек в условиях восходящего и нисходящего прямотока. Сейчас таких исследований еще очень мало. [c.360]

Наблюдение Льюиса и Пратта стимулировало дальнейшие исследования главным образом потому, что оно было сделано ири изучении массопередачи при экстракции в системе жидкость — жидкость. Было показано, что подобные явления могут существенно влиять на скорость массопередачи в любых процессах, где имеется свободная межфазная поверхность. С этих пор исследование их природы, условий возникновения и влияния на массопередачу стало первостепенно важныл . [c.207]

Отсутствию ясности в вопросе о ПС способствовал не только недостаток надежных методов его определения, но порой и неудачный выбор объектов исследования [56—58]. Действительно, трудно измерить поверхностное сопротивление при изучении стационарной (или квазистационарной) массопередачи бензойной и уксусной кис-лрт не только потому, что акты ассоциации и диссоциации кислот очень быстры, по и вследствие того, что эти реакции могут протекать одновременно как на поверхности, так и в объеме фаз. Другими словами, массоперенос и реакция не являются последовательными процессами, а диффузионное и химическое сопротивление не аддитивны. Недавно Шуман и Штробель [61 ] показали, что при изучении массопередачи уксусной кислоты и ацетона между водой и некоторыми органическими растворителями результаты экспериментов хорошо описываются без привлечения понятия о ПС. Однако Нитш [62] нашел, что в начальные моменты времени массопередачи уксусной, муравьиной, пропиоиовой и масляной кислот, поверхностное сопротивление измеримо и его значение составляет 23—63 с/см. [c.389]

При изучении массопередачи в нестационарных условиях значение ПС, найденное из отрезка, отсекаемого на осиабсцисс в координатах [c.397]

Из математических моделей гидродинамических структур потоков наибольшее распространение в расчетной практике и при изучении массопередачи получили диффузионная и секционная модели, подробно рассмотренные в гл. 4. При наличии массопередачи в потоках принципиальное содержание и физический смысл математических моделей гидродинамических структур потоков не меняется в диффузионной модели изменений концентраций компонентов в потокак рассматривается как следствие конвективной, турбулентной и молекулярной диффузий частиц в потоках. При этом под турбулентной диффузией понимается перенос массы, обусловленный крупномасштабными пульсациями и флуктуациями скоростей потоков. В секционной модели вместо непрерывного профиля изменения концентраций компонентов в потоке рассматривается ступенчатый профиль, каждая ступень которого соответствует одной секции полного перемешивания частиц потока в пределах определенного объема аппарата. [c.177]

При изучении массопередачи далее принимаются такие же допущения, как и ранее при одинаковой степени продольного перемешивания жидкости. Дифференциальное уравнение, характеризующее изменение концентраций распределенного компонента в жидкости по контактному устройству, в рассматриваемом случае будет иметь вид уравнения (5.88). Граничные условия,- соответствующие различцэй интенсивности продольного перемешивания, жидкости на разных участках тарелки, записываются следующим образом [31] [c.245]

На рис. 270 представлены опытные данные Ладда полу ченные прп изучении массопередачи на бинарных системах. Ре зультаты этих опытов типичны Нщ почти не зависит от соот ношения или скоростей фаз, а уменьшается с возрастанием Ьо1Ьс или Ув1Ус. Причины, обусловливающие такой характер изменения Н1 в фазах, рассмотрены ниже. [c.539]

В последнее время показатели число и высота единицы переноса (ЧЕП и ВЕП), предложенные для оценки эффективности фракционирующих колонн перегонных установок [1], нашли применение при изучении массопередачи в экстракционном оборудовании химической и нефтехи.мической промышленности, например в производстве капро-лактама, при получении бензола из бензинов каталитического риформинга и др. [21. [c.59]

Массопередача через плоскую границу. Строго говоря, этот случай может реализоваться только в идеализированных условиях, например при изучении массопередачи в диффузионных ячейках Льюиса или подобных им приборах, которые широко используются для исследований механизма процессов массообмена и химических реакций при экстракции. В них массопередача осуществляется через плоскую, относительно спокойную и потому слабообновляемую границу раздела фаз. В то же время жидкости каждой из фаз достаточно интенсивно перемешиваются мешалками. Лишь при каком-то критическом значении числа Ке для мешалки начавшееся волнение поверхности завершается ее разрывом и образованием эмульсии. Все это указывает на то, что силы межфазного натяжения до этого момента уравновешивают инерционные силы элементов жидкости, т. е. гасят турбулентность, которая развивается в ядрах фаз. [c.163]

Массопередача. В монографии Зюлковского [30] приведены эмпирические корреляции для объемных коэффициентов массопередачи Ку) и общих высот единиц переноса (ко) в зависимости от фиктивных скоростей фаз, их отношения и коэффициента распределения. Эти приближенные формулы, описывающие результаты работ по изучению массопередачи в распылительных колоннах (1937—1953 гг.), верны лишь для частных случаев и в весьма ограниченных пределах. [c.267]

Работы по изучению массопередачи в гравитационных насадочных экстракторах немногочисленны. Заслуживает внимания исследование, проведенное [68]1 в стеклянных колоннах диаметрами 35, 73, 102 и 156 мм на шести системах жидкость — жидкость, значительно отличающихся по физическим свойствам. Опыты проводились на следующих насадках кольца Рашига керамические (диаметром 9,5 12,7 25,4 мм) и из нержавеющей стали (16 мм) седла Инталокс керамические (12,7 и 25,4 мм) и из полипропилена (25,4 мм) кольца Паля из нержавеющей стали (16 и 25,4 мм) и из полипропилена (25,4 мм). Коэффициенты массопередачи определялись на бинарных системах методом Кольбурна и Уэлша. [c.280]

Изучение массопередачи при экстракции толуола из смеси его с и-гептаном ДЭГом позволило установить эмпирическую зависимость частного коэффициента массоотдачи в фазе к-геп-тана от состава фаз и интенсивности перемешивания. [c.43]

B. А. Булкин, Н. А. Николаев. Изучение массопередачи при прямоточнол нисходящем течении газа и жидкости. ............. [c.216]

Данная работа оосвящена изучению массопередачи в единичную каплю, когда скорость массопередачи лимитируется сплошной средой, в которой экстрагируемое вещество вступает в необратимую быстропротекающую химическую реакцию с хемосорбентом. [c.5]