Кинетика массопереноса

Если определяющим является физический этап, скорость процесса описывают уравнениями кинетики массопереноса или сорбции. Тогда для выбора формы кинетического уравнения должны быть выполнены исследования по оценке роли процессов массопереноса и сорбции. Методы такого исследования рассмотрены в работе [19]. [c.133]

Если определяющим является физический этап, то скорость процесса описывают не уравнениями химической кинетики, а уравнениями кинетики массопереноса или сорбции. [c.171]

Связная диаграмма процесса хемосорбции в насадочной колонне. Основой для построения связной диаграммы процесса хемосорбции в насадочной колонне служат особенности гидродинамической структуры потоков в колонне и кинетики массопереноса совместно с химической реакцией [19]. Будем считать, что гидродинамическая обстановка в насадочной колонне характеризуется поршневым режимом движения фаз. Такая структура потоков характерна, например, для процессов хемосорбции, проводимых в интенсивном гидродинамическом режиме (турбулентном или режиме эмульгирования) при отношении длины рабочей зоны колонны к ее диаметру, большем десяти. Итак, в качестве гидродинамической части диаграммы связи процесса хемосорбции будет использована связная диаграмма типовой структуры идеальное вытеснение (см. табл. 2.1). [c.165]

Способ разделения (концентрирования) веществ путем выпаривания широко применяется в технологии неорганических веществ, пищевой промышленности. Он заключается в отделении летучих компонентов (чаще всего воды) от высококипящих остатков в аппаратах барботажного типа. Выпаривание - достаточно энергоемкий процесс. Для снижения энергозатрат обычно организуются многоступенчатые технологические установки, работающие под различным давлением с целью использования вторичного парового потока. Математическое описание такого процесса должно содержать все элементы, свойственные массообменным процессам кинетику массопереноса, гидродинамику потоков, фазовое равновесие, а также алгоритмы решения системных вопросов, связанных с рациональным выбором давлений в отдельных аппаратах и перераспределением потоков продукта и вторичного пара. Ниже приведено сравнение различных способов разделения [c.36]

Обычно исследования проводят при условиях незначительного или полного отсутствия влияния внешнедиффузионной кинетики на общую кинетику массопереноса. Для этого процесс десорбции осуществляют при скоростях десорбирующего агента выше так называемой критической скорости, которая определяется экспериментальным путем для данной системы адсорбат—адсорбент. При скоростях выше критической лимитирующей стадией является внутридиффузионный перенос. Естественно, при малых скоростях газового потока роль внешнего массообмена возрастает. [c.84]

Потенциалы полуволн общей кривой / = f( ) и отдельных кривых а = Е) и в = ЦЕ], полученных прн наличии в растворе только вещества А ити В, одинаковы. Из уравнения (2 38) следует, что = Е° это объясняется тем, что вначале предполагалось равенство гпа и шв- Более строгим является выражение (2.39), из которого следует, что Еи также является функцией членов, отражающих кинетику массопереноса. [c.49]

Таким образом, все величины, характеризующие кинетику массопереноса, связаны друг с другом коэффициент массопередачи, объемный коэффициент массопередачи, высота и объем единицы переноса. Поэтому все методы расчета высоты массообменных аппаратов с помощью этих кинетических характеристик являются лишь разными математическими выражениями одного и того же процесса и в этом отношении равноценны. [c.33]

КИНЕТИКА МАССОПЕРЕНОСА В ФАЗЕ [c.768]

Рассмотрим массообменные процессы в I периоде дегазации. В качестве начального выберем состояние газожидкостной системы после ее расширения при понижении давления в соответствии с законом Бойля — Мариотта. Изменение диаметра кр пузырька, находящегося в нижней части слоя жидкости, описывается уравнением, которое можно вывести из уравнения кинетики массопереноса [28, 162] [c.133]

Поскольку кинетика массопереноса определяется гидродинамической обстановкой, следует различать области гидродинамически стабилизированного режима и режима гидродинамической стабилизации, Для течения в каналах область гидродинамической стабилизации — входной участок, в пределах которого происходит формирование установившегося поля скоростей. [c.414]

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 массопереноса в области 1 л 2 может быть определена на основании точного решения уравнения диффузии. Для области 2< X С 1з профиль скорости известен. Он определяется соотношением (2.103) и позволяет вычислить выражение для [200] [c.95]

До сих пор кинетика массопереноса рассматривалась в пределах одной фазы. При этом в качестве потенциала переноса массы целевого компонента использовалась его объемная концентрация С, кг/м . [c.361]

Анализ кинетики массопереноса из одной фазы в другую через границу их раздела проводится с использованием относительной молярной доли целевого компонента, отнесенной к числу молей инертных сред-носителей V и X, (кмоль к)/(кмоль ин). Поток компонента у выражается в (кмоль к)/(м с), а коэффициент массоотдачи Зу - в (кмоль к)/(м с)/((кмоль к)/(кмоль ин)) = = (кмоль ин)/(м с). Перенос целевого компонента из основной массы фазы О, где концентрация компонента У, в фазу Ь, где его концентрация X, происходит поперек двух пристенных (пограничных) слоев одной и другой среды, последовательно проходимых потоком (рис. 5.6) [c.361]

Кинетика массопереноса в пленочных абсорберах может быть рассчитана по следующим корреляционным соотношениям [c.396]

Чрезвычайно ваа ным представляется то обстоятельство, что особенности межатомного взаимодействия, регулирующие степень упорядочивания в сплавах рассматриваемых систем, в значительной степени определяют и кинетику массопереноса в сплавах. В приближении-регулярных растворов показано [180], что между коэффициентом взаимодиффузии и, энергией смешения существуют функциональная взаимосвязь [c.170]

Скорость массопереноса от зоны парообразования к зоне конденсации. При простой сублимации эта скорость определяется диффузией паров возгоняемого вещества между двумя зонами. В свою очередь, скорость диффузии зависит от свойств молекул, находящихся в парообразном состоянии, и от длины пути, который им нужно пройти при перемещении из зоны сублимации в конденсатор. Движущей силой массопереноса является разность между парциальным давлением сублимируемого вещества в сублимационном аппарате и давлением паров этого вещества при температуре конденсатора. При сублимации с носителем кинетика массопереноса определяется прежде всего скоростью потока носителя из сублимационного аппарата в конденсатор. [c.602]

Скорость миграции соединения по колонке определяется его равновесным коэффициентом распределения, кинетикой массопереноса и скоростью движения подвижной фазы. Принципиально любой из этих параметров можно использовать для оптимизации условий разделения. Так как большинство реакций, связанных с распределением между двумя жидкими фазами, характеризуется [c.87]

ВЫСОКИМИ скоростями массопереноса, то при низких скоростях движения подвижной фазы в экстракционных колонках значительное отклонение от равновесия наблюдается очень редко. Кроме того, селективно воздействовать на кинетику массопереноса трудно, так как любые экспериментальные параметры, изменение которых влияет на кинетику массопереноса, например температура, влияют также на ряд других. Поэтому практически для изменения скорости движения зон в процессе элюирования ограничиваются изме-нением коэффициентов распределения и скорости движения подвижной фазы. [c.88]

Следует обратить внимание и на то, Что адсорбированные молекулы могут диффундировать не десорбируясь, а находясь в поле действия дисперсионных (ван-дер-ваальсовских) сил адсорбента под влиянием убывания концентрации молекул в адсорбционном пространстве от внешней поверхности к центру зерна. Соотношение диффузионных потоков в жидкости, запол-няющей транспортные поры, и мигрирующих адсорбированных молекул и определяет общую скорость адсорбции растворенных веществ в условиях внутридиффузионной кинетики массопереноса. [c.202]

Значительные трудности возникают также при использовании полностью химической модели равновесия в системе расчета аппарата, поскольку учет реальной кинетики массопереноса при на- [c.371]

Опыты проводились со смесями бензола и четыреххлористого углерода в колонне диаметром 39 мм с насадкой из колец Рашига 5 X 5 X 1,5 мм высотой 1,03 м. Чтобы выявить влияние разделяющего агента на кинетику массопереноса и исключить его влияние на фазовое равновесие применяли неэффективные разделяющие агенты, практически не влияющие на условия распределения компонентов между жидкостью и паром. Было найдено, что такими веществами являются фенол, анилин, фурфурол, нитробензол и хлорбензол. [c.310]

Очевидно, что кинетика массопереноса учитывается коэффициентом диффузии В, который не имеет отчетливого физического смысла, В работе [16] зависимость концентрации суспензии на выходе фильтра задается эмпирически в функции исходной концентрации Сд И скорости фильтрации и. Границы применимости этой зависимости не указаны, что не позволяет рекомендовать ее использование. [c.187]

Кинетика массопереноса в турбулизованных двухфазных жидкостных системах изучена недостаточно. Это связано, прежде всего, с отсутствием надежной количественной теории турбулентности. Однако в современных экстракторах процесс экстракции обычно протекает именно в условиях развитой турбулентности. Ранее [1,2] нами было показано, что в некоторых случаях кинетику экстракционного процесса можно описать математически с удовлетворительной точностью. [c.125]

Большинство исследователей полагают, что химические реакции, тормозящие массопередачу, могут протекать как в объеме одной из фаз, так и на границе их раздела. В связи с этим возникает необходимость изучать кинетику массопереноса при известной величине поверхности фазового контакта, ибо только на основании таких экспериментов можно заключить, достигнута ли кинетическая область и где сосредоточено химическое торможение. [c.113]

Рис. 1. Кинетика массопереноса НМОз из растворов ТБФ в воду Скорость вращения, об/мин 1 — 61 —167 3—18Б 4—214 5—250 в—300

Таким образом, изучение кинетики массопереноса в данном случае подобно хорошо известному методу определения скорости растворения твердых тел [11. [c.120]

Рис. 8. Кинетика массопереноса ТТА в воду

Рассмотрим кинетику массопереноса в зону контакта гранул при слеживании зернистого материала. Обозначим концентрацию той части вещества гранулы, которая способна к миграции (ВСК), через С, начальную концентрацию ее — через Со. Скорость диффузии ВСК в зону контакта гранул независимо от механизма и движущих сил процесса, которые мы рассмотрим в разделе 5.3 [см. уравнение (5.15)], очевидно, должна быть пропорциональна С, а поскольку она в объеме гранулы изменяется в небольшой степени, ее можно принять постоянной, равной Со [c.130]

В идеальном случае предполагается равномерное распределение скоростей и давлений вдоль мембраны. Однако на практике такое предположение чаще всего является достаточно фубым приближением, и необходимо учитывать реальное распределение параметров. Полное математическое описание мембранного процесса разделения должно учитывать, по крайней мере, следующие факторы кинетику массопереноса через мембрану с учетом взаимовлияния отдельных компонентов гидродинамику потоков (профиль скоростей и давлений) со стороны высокого и низкого давлений условия равновесия фаз (соотношение компонентов между полостями высокого и низкого давлений) геометрию разделительных элементов (плоские или цилиндрические мембраны). [c.24]

Понятия быстрая и медлелЕгая системы определяются, таким образом, количественно и связаны с параметрами, которые имеют конкретный смысл в кинетике. Определения, которые приводились выше, а также определения, основанные на равенстве или неравенстве катодных нлн анодных потенциалов полуволн, вытекают из более точных определений, данных в этом разделе. Следует заметить, что отнесение системы к бЫ строй или медленной определяется ие одной величиной а двумя — и т Таким образом, это понятие является относительным, оно основано на сравнении кинетики массопереноса и кинетики переноса заряда [c.49]

Книга X. Бояджиева и В. Бешкова, посвященная массопере-носу в движущихся пленках жидкости, отражает современное состояние этой быстро развивающейся области физико-химической гидромеханики и является весьма удачным введением в круг вопросов, относящихся к данной проблеме. Отобранный для нее материал ясно отражает глубокую взаимосвязь между гидродинамикой и кинетикой тепло- и массопереноса в пленках, существенно зависящей от режимов течения, а в ряде случаев, например при нелинейном массопереносе, в большой степени и определяющей эти режимы. В соответствии с этим строится и последовательность изложения. Вначале излагаются теоретические и экспериментальные данные о ламинарном, волновом и турбулентном течениях стекающих пленок и влиянии на них поверхностных явлений, таких, как движение окружающего газа, капиллярные волны и эффекты, связанные с наличием поверхностно-активных веществ. Далее на этой основе рассматривается кинетика массопереноса для всех указанных гидродинамических ситуаций. Здесь следует отметить большой личный вклад авторов в развитие теории массопереноса в пленках, особенно в решение задач нелинейного переноса, учитывающих взаимное влияние гидродинамики, процессов диффузии и химических превращений. [c.5]

Скорость массопереноса в процессах жидкостной экстракции сильно зависит от примесей поверхностно-активных веществ, изменяющих величину поверхностного натяжения на границе раздела жидких фаз и таким образом влияющих на размер образующихся капель и на скорость циркуляционного движения дисперсной жидкости внутри капель. Кроме того, абсорбция молекул поверхностно-активных веществ поверхностью контакта фаз может приводить к образованию дополнительного сопротивления процессу переноса массы целевого компонента. Присутствие даже малых количеств поверхностно-активных веществ значительно усложняет кинетику массопереноса, и в таких сл5гчаях расчет необходимых размеров экстракционного аппарата производится, как правило, по непосредственным экспериментальным данным. [c.462]

Если скорость переноса массы адсорбирующегося вещества от внёшней поверхности зерна адсорбента по системе пор к его центру намного меньше скорости внешнего массопереноса, то общая скорость адсорбции растворенного вещества определяется скоростью миграции его внутри зерна адсорбента. Такая кинетика массопереноса называется, внутридиффузионной. Диффузия молекул растворенного вещества в широких, порах адсорбента Принципиально не отличается от диффузии в растворе. Следовательно значение коэффициента диффузии в таких широких (транспортных) порах и в растворе должно быть одинаковым. Тем Не менее, вычислить скорость диффузии растворенного ве-щестэа транспортных порах адсорбента по значению невозможно, поскольку неизвестна действительная длина пути молеку4МВ каналах макро- и широких мезопор. Во всяком случае ясно, что она значительно больше радиуса зерна адсорбента. Отношение истинной длины пути молекулы, диффундирующей от внешней поверхности к центру зерна, к длине радиуса зерна адсорбента характеризует извилистость этого пути и является коэффициентом извилистости Экспериментально найденный коэффициент диффузии молекул растворенного вещества, рассчитанный в предположении о диффузии молекул к центру прямо по линии радиуса, получил название эффективного коэффициента [c.201]

В реальной динамике адсорбции растворенного эещества из потока неадсорбируемой жидкости ситуация усложняется тем, что скоростью достижения адсорбционного равновесия, т. е. кинетикой адсорбции, пренебрегать нельзя. При выпуклой изотерме адсорб ции учет кинетики массопереноса приводит к формуле, описывающей скорость перемещения стационарного фронта адсорбции вдоль слоя адсорбента [c.223]

В рассмотренной выше работе [332] по изучению кинетики массопереноса на колпачковых тарелках при экстрактивной ректификации смесей углеводородов С4 с фурфуролом как разделяющим агентом часть опытов проведена при наличии на тарелках двух фаз — водной и фурфурольно-углево-дородной (серия IV, рис. 108). Срав нение результатов этих опытов с данными опытов III серии, проведенных с гомогенными растворами на тарелках, показывает, что значения к. п. д тарелок практически одинаковы. Это позволяет заключить, что при имевшем место в проведенных опытах хорошем диспергировании жидких фаз за счет динамического воздействия парового потока, образование на тарелках двух жидких фаз не оказывает влияния на величину к. п. д тарелок. Этот вывод согласуется с данными Шенборна [340], полученными при ректификации смесей толуола и трихлорэтилена в присутствии и в отсутствие воды. При плохом перемешивании жидкости образование двух жидких фаз на тарелках может приводить к понижению к. п. д. тарелок [341]. [c.312]

На основании первичных хроматографических данных можно провести более точный анализ профилей пиков. В конечном итоге знание формы пиков является необходимым условием для компьютерного разделения в случае их сильного взаимного наложения (см., например, [54]). Однако используемые при этом расчетные методы настолько трудоемки, что ни один из математических подходов к обработке перекрывающихся пиков пе может быть рекомендован в качестве стандартной рутинной процедуры. Анализ формы пиков в рамках статистических моментов и значимость его с точки зрения хроматографических процессов, на что указывали еще Грубнер и Кучера [55], в настоящее время получили изящное математическое и техническое решение. Так, в работе [56] была изучена зависимость между кинетикой массопереноса и центральными моментами элюируемых ников при работе с насадочными колонками. [c.469]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология