Массопередача с поверхностными реакциями при перемешивании в фазах

Однако в каждом конкретном случае общее кинетическое уравнение принимает определенную форму в соответствии с характером движущей силы процесса АС, факторами, определяющими коэффициент массопередачи к, способами выражения поверхности соприкосновения фаз Р и т. п. Различные способы выражения движущей силы процесса и поверхности соприкосновения фаз в зависимости от вида гетерогенной системы и способа технологического (аппаратурного) оформления процесса уже были рассмотрены. Коэффициент массопередачи k является функцией многих переменных. В общем виде k зависит от констант скоростей прямой, обратной и побочных реакций, коэффициентов диффузии D реагирующих веществ и продуктов реакции, скоростей потоков реагирующих веществ w, интенсивности перемешивания реагентов i, вязкости жидких и газообразных компонентов х, плотностей реагирующих веществ р, поверхностного натяжения на границе раздела фаз о, геометрических характеристик аппарата Г и т. п. Поэтому общая функциональная зависимость для k может быть записана в виде [c.108]

Очевидно, увеличение цоверхности раздела фаз и интенсивности перемешивания сопровождается ростом скорости массопередачи и может привести, в случае массопередачи с химической реакцией в объеме одной, обеих фаз или на поверхности, при достаточно больших значениях этих переменных (интенсивности перемешивания и поверхности раздела фаз), к переходу из диффузионного режима в смешанный, а затем в кинетический режим с реакцией в объеме фаз или на поверхности их раздела. В случае реак-дии в объеме фаз при их диспергировании скорость в смешанном режиме в начале процесса зависит от интенсивности перемешивания, но с некоторого момента может стать независимой от этой интенсивности, что служит надежным доказательством перехода в кинетический режим с реакцией в объеме (скорость реакции стала малой в результате уменьшения концентрации реагентов). Однако при реакции в поверхностном слое увеличение интенсивности перемешивания при диспергировании фаз сопровождается увеличением поверхности и поэтому ростом скорости экстракции. Это может привести к ошибочному заключению, что процесс протекает в диффузионном или смешанном режиме. [c.16]

Условия возникновения неустойчивости поверхности раздела фаз зависят от соотношения вязкостей фаз, коэффициентов диффузии в них, а также от величины и знака поверхностной активности da/d и направления массопередачи. При наличии гетерогенных или гомогенных химических реакций поверхность, стабильная в их отсутствие, может потерять устойчивость [42], что приводит к усилению массопереноса [44]. Даже при незначительном торможении массопереноса в объемах фаз, например при наличии интенсивного турбулентного перемешивания, за счет эффекта Марангони удается уменьшить диффузионное сопротивление массопередаче на самой межфазной границе и тем самым интенсифицировать массообмен в целом [45]. [c.353]

Гончаренко и Готлинская [16] исследовали массопередачу в прямом и обратном направлениях при экстракции в системах, где одной из фаз является вода, а другой — органический растворитель. Для всех рассмотренных систем авторы получили несовпадение значений Коё Для прямого и обратного процессов. На этом основании Гончаренко и Готлинская делают вывод о том, что при турбулентном режиме экстракция контролируется скоростью пересольватации на грашще раздела фаз . Однако их выводы не являются достаточно убедительными. Во-первых, данные авторов о различии коэффициентов массопередачи для случаев прямого и обратного процессов в системе вода — уксусная кислота — бензол противоречат данным работ [11] и [18], в которых не было найдено значительного различия в величине этих коэффициентов. Во-вторых, даже подобное различие не свидетельствует о наличии поверхностного сопротивления, так как может быть обусловлено рядом других причин [15] (реакция внутри фаз, наличие конвективного перемешивания и т. д.). [c.48]

Большое число экспериментальных и теоретических работ Посвящено изучению процесса экстракции, сопровождающегося химической реатсцией в объеме или на границе раздела фаз, что особенно характерно для процессов экстракции неорганических веществ И, в частности, металлов из водных растворов органическими экстрагентами. Теоретические аспекты описания массопередачи, - сопровождающейся химической реакцией, для случаев молекулярной диффузии с химическими реакциями в фазах и массопередачи с объемными реакциями при перемешивании в фазах, молекулярной диффузии с поверхностными химическими реакциями и массопередачи с поверхностными реакциями при перемешивании в фазах, рассмотрены в коллективной монографии [3], где для каждого случая записаны дифференциальные уравнения модели с граничными условиями и получены их решения для предельных случаев. [c.155]

Массопередача при перемешивании осуществляется в результате конвективной диффузии распределяемого вещества в фазах и в основном молекулярной диффузии через тонкий поверхностный слой. Переход через границу раздела фаз во многих случаях сопровождается химической реакцией образования экстрагирующегося соединения. [c.197]

Шйвания, но пропорциональна поверхности раздела фаз, — массопередача с быстрой реакцией. В этом случае в свете пленочной теории массопередачи принимают, что, например, при переходе соединения А из первой фазы во вторую, в которой протекает реакция А + В=АВ, скорость реакции так велика, что по пути диффузии А в некотором поверхностном слое (пленке) принимающей фазы в любой точке устанавливается равновесие. Реакция в объеме фазы не протекает, так как концентрации А и В, а также АВ на внутренней границе 1 пленки (А)г , (В)гг и (АВ)21 являются равновесными и равны концентрациям в объеме принимающей фазы, какой бы не была толщина диффузионной пленки, зависящей от интенсивности перемешивания. [c.15]