Влияние химической реакции на скорость абсорбции

Проведение опытов в этих условиях преследует обычно цель моделирования на лабораторных установках процесса абсорбции в промышленной аппаратуре, например в насадочных колоннах. Как показано в главе V, количественные оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции обычно мало отличаются друг от друга независимо от того, сделаны ли они на основе пленочной модели или моделей поверхностного обновления Хигби или Данквертса. В большинстве случаев для данного значения коэффициента массоотдачи при физической абсорбции, k , по всем моделям получаются близкие предсказания в отношении этого влияния. Поэтому можно ожидать, что если лабораторная модель промышленного абсорбционного аппарата, предназначенная для изучения влияния реакции на скорость абсорбции, сконструирована с соблюдением существенного условия одинаковости значений в натуре и в модели, то, в соответствии с изложенным в главе V, данная реакция будет приводить к увеличению скорости абсорбции в обоих аппаратах в одинаковой степени (при одном и том же значении А, или парциального давления растворяемого газа у поверхности жидкости). [c.175]

Хемосорбция. Если абсорбция сопровождается химической реакцией, протекающей в жидкой фазе, то изменение концентрации газа по толщине жидкостной пленки определяется ие только скоростью диффузии газа в пленку, ио и скоростью химической реакции. Механизм хемосорбции еще не изучен в достаточной степени, но имеющиеся исследования дают представление о влиянии химической реакции на процесс Диффузии через пленку. [c.598]

В книге, посвященной преимущественно рассмотрению химических реакций между газами и жидкостями, нецелесообразно подробно анализировать вопросы, касающиеся гидродинамики перемешиваемых жидкостей и всех предложенных упрощенных моделей процесса физической абсорбции. Поэтому далее, после обзора некоторых моделей, основное внимание будет уделено использованию наиболее простых из них для предсказания влияния химических реакций на скорость абсорбции. [c.100]

Измерения в таком же сосуде, но с диспергированием газа в жидкости также показали, что при высокой интенсивности перемешивания скорость абсорбции пропорциональна давлению кислорода. Скорость абсорбции оставалась неизменной при использовании кобальта вместо меди (с той же концентрацией). Это свидетельствовало о независимости скорости абсорбции от скорости химической реакции и о влиянии на нее лишь скорости переноса от поверхности в массу жидкости. По данным Филлипса и Джонсона, значения киа при 600 и 4500 оборотах ъ I мин составляли около 0,044 и 0,88 eк соответственно. [c.256]

Автор не стремился к чрезмерно глубокому анализу проблем гидродинамики и реакционной кинетики, хотя и те и другие рассматриваются в книге в той мере, в какой это необходимо применительно к интересующему вопросу. Основное же внимание уделено центральной теме — влиянию химических реакций на скорость абсорбции газов жидкостями и на размеры промышленных и лабораторных аппаратов для проведения абсорбционных процессов. [c.9]

Поскольку абсорбция диоксида серы осложняется протеканием химической реакции, скорость этого процесса зависит как от диффузии ЗОг через газовую и жидкостную пленки, так и от скорости реакции в жидкой фазе. Влияние каждого из этих факторов проявляется в определенных условиях и пределах, поэтому для установления оптимальных условий процесса следует учитывать каждый из них в отдельности и во взаимосвязи с другими факторами. [c.250]

IX-1-3. Сопротивление массопередаче в жидкой фазе и межфазная поверхность. Для оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции газа необходимо знать величины и ав отдельности. Величина объемного коэффициента kiO. может быть легко измерена путем абсорбции с учетом сопротивления в газовой фазе или при полном устранении сопротивления со стороны газа в таких измерениях. Если независимо от этого определить а, то по величинам к а [c.207]

Во-вторых, модель можно использовать для предсказания не скорости физической абсорбции, а влияния химической реакции на скорость абсорбции. В этой книге в основном рассматривается именно это второе приложение моделей, в качестве которых будут взяты [c.106]

Исследование влияния химической реакции на скорость абсорбции при наличии термических эффектов. [c.286]

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ НА СКОРОСТЬ АБСОРБЦИИ [c.79]

Влияние химической реакции на скорость абсорбции в жидких пленках исследовалось также экспериментально [151—153]. Имеющиеся экспериментальные данные достаточно хорошо согласуются с решениями, полученными из пенетрационной теории, которая является частным случаем теории диффузионного пограничного слоя и соответствует случаю Ро1 = 0. Такая согласованность теоретических и экспериментальных результатов может быть объяснена очень малой толщиной диффузионного пограничного слоя, устанавливающейся под влиянием химической реакции, и является подтверждением решения (5.15) в случае пленок очень малой длины. Уравнение (5.15) при РО] =0 может быть использовано также для исследования механизма и макрокинетики некоторых жидкофазных и биологических реакций [167]. [c.81]

Поскольку абсорбция сернистого ангидрида усложняется протеканием химической реакции, скорость этого процесса зависиг как от диффузии ЗОз через газовую и жидкостную пленки, так и скорости реакции в жидкой фазе. Это подтверждается результ -тами многочисленных исследований влияния линейной скорости газа, плотности орошения, концентрации серной кислоты, температуры и других факторов на скорость поглощения сернистого ангидрида нитрозой в абсорбционных башнях. Влияние каждого [c.328]

Для изучения этой реакции было предпринято большое число экспериментальных исследований, включая определение влияния скорости химической реакции на скорость абсорбции или экстракции сероводорода, растворенного в углеводородах. Однако многие стороны этой проблемы можно рассматривать, основываясь на предположении о чисто физической абсорбции или экстракции. [c.183]

Если абсорбируемый реагент Л вступает в химическую реакцию с реагентом В, растворенным в жидкости, то уравнения для расчета скорости абсорбции усложняются. При этом влияние химической реакции на скорость абсорбции можно учесть введением оправок в уравнение физической абсорбции (П1.42) либо в коэффициент Эд, ж, либо в АСж. [c.92]

Во втором случае влияние химической реакции на скорость абсорбции можно учесть путем увеличения движущей силы абсорбции, при этом вместо АС необходимо подставить АС -Ь б. Тогда уравнение для скорости абсорбции примет вид [c.93]

Пользуясь выражениями (18.50) и (18.51), обсудить характер влияния химической реакции на скорость абсорбции газа. [c.549]

Данквертс и др. , абсорбируя двуокись углерода щелочными растворами в насадочной колонне диаметром 10 см, установили, что результаты, полученные ими, согласуются с данными моделей Хигби и Данквертса. Результаты Ричардса и др. по абсорбции СОа буферными растворами в присутствии катализаторов в колонне того же диаметра согласуются с моделью Данквертса. Данные Таварес да Силва и Данквертса по абсорбции сероводорода растворами аминов в такой же колонне более согласуются с моделью обновления, чем с пленочной моделью (в этом случае между предсказаниями обеих моделей имеются существенные различия). Данквертс и Гиллхэм показали, что модель поверхностного обновления Хигби могла быть успешно использована для определения скорости абсорбции двуокиси углерода раствором NaOH в колонне диаметром 50 см. Все это говорит в пользу надежности применения моделей поверхностного обновления и свидетельствует о том, что методы, рассмотренные в этой главе,могут успешно применяться для установления влияния химической реакции на скорость абсорбции. Следует, однако, подчеркнуть, что в большинстве случаев данные для пленочной модели были бы почти такими же, что и для моделей обновления поверхности. [c.108]

Основные цели, преследуемые дальнейшим обсуждением, заключаются в анализе механизма хемосорбции, в рассмотрении влияния химических и физических свойств систем на скорость абсорбции и в расчете этой скорости для различных условий. Ниже будет также показано, как результаты измерения скорости абсорбции могут быть использованы для определения таких физико-химических параметров, как константы скорости реакции и коэффициенты диффузии, а также для нахождения коэффициентов массопередачи и поверхности контакта фаз. [c.16]

Протекание химической реакции в процессе абсорбции оказывает влияние как на равновесие между фазами (стр. 37), так и на кинетику абсорбции. В этом случае кинетика абсорбции определяется не только скоростью массообмена, но и кинетическими закономерностями реакции. [c.129]

Переход к исследованию совмещенных процессов является следствием развития метода математического моделирования, способствовавшего пониманию сложных явлений. Совместное протекание нескольких процессов, например ректификации и химической реакции, абсорбции с химической реакцией не является чем-то исключительным в промышленных условиях и обычно известно. Но, как правило, один из них превалирует по скорости, интенсивности и прочим показателям над другим, как бы протекая на фоне другого. Если нежелательное влияние побочного процесса становится существенным, то принимаются меры по его подавлению, например, путем снижения температуры или добавлением стабилизаторов в случае химических реакций. [c.353]

Химические реакции (I) и (2) в процессе абсорбции сероводорода оказывают заметное влияние не только на равновесие между фазами, но и на кинетику абсорбции. Кинетические закономерности реакции дополняют в этом случае кинетику абсорбции, определяемую скоростью массообмена. [c.45]

Отсутствие подобия объясняется тем, что невозможно сохранить одинаковое влияние физических факторов на скорость химического превращения в реакторах разного масштаба. Лишь в предельном случае, когда химическая реакция протекает с большей скоростью, чем процессы переноса и поэтому не влияет на суммарную скорость процесса (как, например, при абсорбции газов, быстро реагирующих с поглотителем, или в каталитических реакторах в области внешней диффузии), критерии химического подобия выпадают, и теория подобия становится применимой. [c.466]

Кинетика абсорбции, сопровождаемой химической реакцией (хемосорбция). Химическая реакция, сопровождающая процесс абсорбции, может оказывать существенное влияние на кинетику процесса. При этом скорость процесса абсорбции определяется не только интенсивностью массопереноса, но также и скоростью протекания химической реакции. Если реакция идет в жидкой фазе, то часть газообразного компонента переходит в связанное состояние. При этом концентрация свободного (т. е. не связанного с поглощенным газом) компонента в жидкости снижается, что приводит к ускорению процесса абсорбции по сравнению с абсорбцией без химического взаимодействия фаз, так как увеличивается движущая сила процесса. В общем случае скорость хемосорбции зависит как от скорости реакции, так и от скорости массопереноса между фазами. В зависимости от того, какая скорость определяет общую скорость процесса переноса массы, различают кинетическую и диффузионную области процессов хемосорбции. [c.53]

Скорость химических реакций в ряде случаев может зависеть от давления. Для некоторых каталитических реакций необходимо принять во внимание изменение степени абсорбции и величины константы скорости под влиянием изменения давления. При пропускании газообразных веш еств через зону реакции с одинаковыми массовыми скоростями повышение давления приводит к, увеличению времени контакта. [c.17]

С увеличением обшей концентрации хемосорбента скорость абсорбции уменьшается (в отличие от области необратимой хемосорбции), причем особенно заметно при малых Во- Характер зависимости объясняется превалирующим влиянием снижения концентрации на границе раздела Ар с ростом Во, что не компенсируется увеличением скорости химических реакций (особенно, если процесс протекает не в кинетической, а в переходной области). Экстремальный характер зависимости / (/) [c.63]

Влияние химической реакции в жидкой фазе на коэффициент массопередачи в насадочной колонне описывают Данквертс и Кеннеди. Они проверяют применимость теории проницания (либо в виде предположения Хигби о времени контакта жидкости, либо в виде допущения Данквертса об обновлении поверхности). Авторы измеряли скорость абсорбции СОг раствором NaOH в насадочной колонне диаметром 100 Мм. с фарфоровыми кольцами Рашиг 1 12X12 мм. Определялись также коэффициенты массоотдачи без реакции k a в нереагирующем растворе, физические свойства которого бЫли аналогичны свойствам раствора NaOH. [c.423]

Механизм и кинетика процесса подробно изучались советскими авторами [7—10] Поскольку гидрирование окиси азота водородом происходит на поверхности платины, скорость процесса может лимитироваться скоростью абсорбции газов кислотой или скоростью их диффузии в жидкости к поверхности платины. Исключить влияние этих факторов можно соответствующим режимом перемешивания (увеличивая поверхность раздела фаз и, следовательно, скорость абсО(рбции). Если таким образом исключить влияние явлений переноса на ход реакции, реакция протекает уже не по диффузионной, а по химической кинетике. При этом, как видно из рис 47, скорость образования гидроксиламинсульфата пропорциональна концентрации катализатора. [c.139]

Сравнение коэффициентов абсорбции СО2 различными жидкостями (табл. VI-51) показывает, что только для сильно концентрированных растворов щелочи заметно влияние сопротивления газовой фазы. К сожалению, общепринятые методы расчета Яж непригодны для случая, когда в жидкой фазе протекает химическая реакция—здесь приходится опираться только на опытные данные. В подобных системах скорость массопередачи зависит не только от обычных параметров, но также от концентрации реагентов и температуры. Поэтому обобщить подобные данные на основе теории физической абсорбции невозможно. Рекомендуется обратиться к гл. I (т. И) и литературе к табл. VI-50. [c.422]

Равновесное давление компонента на границе раздела фаз учитывает влияние свойств жидкой фазы и происходящих в ней процессов на скорость абсорбции и является функцией концентрации свободных молекул абсорбтива на границе раздела фаз. Последняя при прочих равных условиях уменьшается при увеличении концентрации хемосорбента, константы скорости химической реакции м коэффициента диффузии молекул активной части хемосорбента. Противоположное влияние наблюдается при увеличении коэффициента диффузии самих молекул абсорбтива. Значение Рр, может быть найдено из экспериментальных данных по зависимости скорости абсорбции от Р и С, как это показано в работах [248, 307, 335]. [c.143]

Различают физическую абсорбцию и хемосорбцию. При физической абсорбции растворение газа в жидкости не сопровождается химической реакцией или влиянием этой реакции на скорость процесса можно пренебречь. Как правило, физическая абсорбция не сопровождается существенными тепловыми эффектами. Если при этом начальные потоки газа и жидкости незначительно различаются по температуре, такую абсорбцию можно рассматривать как изотермическую. С этого наиболее простого случая начнем рассмотрение расчета процесса абсорбции. [c.191]

Если предложенны11 механизм процесса правилен и скорость абсорбции двуокиси углерода определяется химической реакцией, а не диффузией, то, вероятно, можно найти тако катализатор, повышающий скоросттэ реакции, а следовательно, и коэффициент абсорбции. И, действительно, изучение влияния различных добавок к растворам карбонатов калия и натрия на процесс абсорбции показало, что некоторые добавки оказывают такое действие. Исследование многочисленных добавок, в том числе глицерина, глюкозы, сахарозы, этиленгликоля, фруктозы, метилового и этилового спирта, формальдегида и лактозы, позволило установить, что многие из этих добавок заметно повышают скорость абсорбции СОд растворами карбоната натрия [1, 2]. Например, добавление 1% сахарозы более чем вдвое увеличивает скорость абсорбции СОа- Единственным известным промышленным процессом очистки газа, в котором для увеличения скорости абсорбции и десорбции СОз применяются различные добавки, является процесс Джаммарко-Ветро-кок, кратко описываемый ниже в настоящей главе. [c.86]

Для абсорбции, газов часто используются растворители, вступающие с ними в реакцию. Когда в жидкости протекает химическая реакция с абсорбированным веществом, изменяется профиль концентраций, что в свою очередь оказывает влияние на скорость абсорбции. Для неподвижной или движущейся в ламинарном поршневом режиме жидкости можно записать уравнение неустановившейся диффузии, подобное уравнению (У1-21), [c.399]

По мере прохождения раствора через первую зону концентрация МЭА снижается и может уменьшиться до некоторого значения с р. При такой критической концентрации может снизиться порядок реакции и супцественно уменьшиться ее скорость. В связи с этим реакция с поверхности раздела фаз переходит в объем жидкой фазы. Режим абсорбции в данной зоне определяется суммарным влиянием химической реакции и массопередачей в жидкой фазе. [c.255]

Рассчитанные 3dbH HM0 Tii степени очистки газа от соотношения потоков абсорбента, приведенные на рис, 9, показывают, что для достижения максимально возможной степени очистки 0,989 по двухпоточной схеме необходимо увеличить верхний охлаждаемый поток абсорбента до 120 N /ч. По второму варианту схемы оптимальным количеством рециркулирующего раствора является 200 м /ч. Увеличение доли рециркулируемого абсорбента выше 200 м /ч практически не оказывает влияния на степень очистки, так как с повышением кратности рециркуляции увеличивается концентрация бикарбоната в растворе, поступающем на абсорбцию в середину колонны, и это снижает скорость химической реакции и общий коэффициент массопередачи. Увеличение степени очистки конвертированного газа от двуокиси углерода позволит снизить расход технического водорода на стадии метанизации приблизительно до 500 т /год, что соответствует с учетом затрат на внедрение предлагаемых мероприятий экономическому эффекту в 56,7 и 21,5 тыс. руб/год соответственно. [c.164]

Установлено, что влияние скорости реакции на общую скорость процесса однозначно определяется значением параметра D k/k для всех трех моделей. Сравнение скоростей абсорбции, сопровождающейся химической реакцией, и простой физической абсЬрб-ции при нулевой концентрации абсорбируемого газа в объеме растворителя показало, что во всех трех слу- [c.52]

Растворы карбоната натрия. Комшток и Додж не обнаружили влияния скорости газа на коэффициент массопередачи при абсорбции СО2 раствором НаНСОз в колОнне с насадкой из колец Рашига 10 ли . Однако они отмечают, что снижение коэффициента массопередачи при увеличении степени конверсии происходит в соответствии с уравнением для абсорбции, сопровождающейся химической реакцией второго порядка (рйс. 1-85). [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология