ОСНОВЫ МАССОПЕРЕДАЧИ. АБСОРБЦИЯ

Глава шестая. Основы массопередачи. Абсорбция [c.477]

ОСНОВЫ МАССОПЕРЕДАЧИ. АБСОРБЦИЯ [c.155]

Цель настоящей статьи — обратить внимание химиков на те пути и способы, которые позволяют достичь возможно большей интенсивности технологических процессов, основанных на взаимодействии жидкостей с газами,—процессов массопередачи (абсорбции, десорбции) и теплопередачи при непосредственном соприкосновении фаз. Анализ возможных средств и выбор наиболее эффективных методов интенсификации таких процессов особенно полезен потому, что эти процессы являются основой очень многих и важных химических производств, таких, например, как производства серной и азотной кислот, соды, аммиака, спиртов и многих других продуктов. [c.101]

В книге рассматриваются основные процессы химической технологии прикладная гидравлика (осаждение, фильтрация, центрифугирование, очистка газов от пыли, флотация), тепловые процессы (основы теплопередачи, нагревание, охлаждение, кипение и конденсация, выпаривание), термодинамические процессы, включающие вопросы умеренного и глубокого охлаждения, диффузионные процессы (основы массопередачи, перегонка и ректификация, абсорбция, экстракция, сушка, адсорбция, кристаллизация). [c.935]

Методы расчета технологических параметров абсорбционного процесса, очевидно, должны быть основаны на уравнении массопередачи. При этом специфика процесса отражается в коэффициенте массопередачи, надежное же их определение встречает непреодолимые трудности, особенно при многокомпонентной абсорбции. В связи с этим для инженерной практики в 30-х годах Крейсером — Брауном был разработан метод расчета процесса абсорбции, в основе которого лежат понятия о теоретической тарелке и коэффициентах извлечения компонентов. [c.77]

Г ипотеза о неподвижных пленках, которые, как предполагают, обусловливают все сопротивление массопередаче между фазами, послужит основой для теории абсорбции, сопровождающейся химической [ реакцией. Вначале рассмотрим медленную реакцию первого порядка в жидкостной пленке. [c.189]

Здесь мы ограничимся исследованием особенностей динамики процесса абсорбции для случая низких концентраций абсорбируемого компонента в газовой фазе и больших плотностей орошения. В этом случае можно приближенно оценить поправку в величине коэффициента ку, которую необходимо учитывать при использовании в модели (7.140) литературных данных. Будем полагать, что коэффициент ку, рассчитанный на основе модели идеального вытеснения, связан с коэффициентом массопередачи ку, определяемым на основе ячеечной модели соотношением [c.420]

Жаворонков Н. М., Малюсов В. А. Исследование гидродинамики и массопередачи в процессах абсорбции и ректификации при высоких скоростях потоков.— Теор. основы хим. технол. , 1967, т. 1, № 5, с. 562—577. [c.208]

Высота адсорбера. Расчет требуемой высоты (объема) слоя адсорбента производят по аналогии с другими массообменными процессами (абсорбция, ректификация и др.) на основе общего уравнения массопередачи. Как следует из главы X, это уравнение в дифференциальной форме может быть представлено в виде [c.579]

Числовое значение коэффициента массопередачи зависит от болт>того числа переменных величин, как-то от природы поглощаемого вещества и адсорбента и их физических свойств, от режима газового потока и его скорости и т. д. Коэффициент массопередачи находят опытным путем, обобщая опытные данные, на основе принципов теории подобия и моделирования. В данном случае, так же как и при абсорбции, теория подобия приводит к критериальному уравнению [c.530]

Графический метод определения числа тарелок на основе общих уравнений массопередачи. Выше (стр. 510) был подробно изложен метод определения числа тарелок на основе общих уравнений массопередачи тарельчатых колонн для абсорбции газов. Этот метод также применим и для определения числа тарелок тарельчатых ректификационных колонн. В этом случае уравнение (3—121) принимает вид [c.580]

Эмпирические коэффициенты массопередачи К -а не отражают точные физико-химические закономерности процесса абсорбции, осложненной сравнительно медленной обратимой химической реакцией. Поэтому указанная выше высота затопления рассчитана на основе математической модели кинетики абсорбции (стр. 153). Корректность модели подтверждена обработкой данных, полученных при обследовании промышленных абсорберов Новгородского и Черкасского химкомбинатов отклонение расчетной скорости абсорбции от действительной не превышало 20%. [c.148]

Кинетика физической абсорбции. Скорость процесса абсорбции может быть рассмотрена на основе материала, изложенного в гл. 15. Применительно к абсорбции уравнение массопередачи (15.36), если движущую силу выразить в концентрациях газовой фазы, принимает следующий вид [c.51]

Между коэффициентами массопередачи и высотой единицы переноса (ВЭП) имеется непосредственная связь (см. гл. 15). Поэтому анализ кинетики абсорбции может быть проведен аналогично на основе ВЭП. Частные зависимости для определения р или Р для определения коэффициентов массопередачи и будут рассмотрены ниже (см. разд. 16.7). [c.52]

В качестве основной модели, позволяющей исследовать воздействие вращательного движения на массопередачу в газожидкостных системах, в настоящей работе выбрана модель с кольцевым зазором между двумя вертикальными цилиндрами, из которых внешний неподвижен, а внутренний вращается. Исследование проводилось на процессах абсорбции и ректификации. При этом всесторонней проверке подвергся принцип аддитивности диффузионных сопротивлений, являющийся основой рассмотрения массообменного акта в различных условиях. В этой связи следует упомянуть об апробировании различных методов получения информации о протекании массопередачи в каждой из взаимодействующих фаз, в том числе прямого измерения коэффициентов массоотдачи в экстремальных случаях (при абсорбции двуокиси углерода водой, абсорбции аммиака кислотой) и использования разнообразных методов разложения общего коэффициента массопередачи (при ректификации). [c.9]

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]

Массопередача в жидкой фазе. Массопередача в жидкой фазе была исследована на основе экспериментальных данных по десорбции двуокиси углерода из воды и водной абсорбции сернистого га- [c.133]

ОСНОВЫ МАССОПЕРЕДАЧИ. АБСОРБЦИЯ ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ и РАСЧЕТНЫЕ ШОРМУЛЫ [c.257]

С т а б н и к о в В. Н., Ректификационные аппараты. Изд. Машиностроение , 1965. Трейбал Р., Жидкостная экстракция, пер. с англ., Изд. Химия , 1966. Кафаров В. В., Основы массопередачи, Изд. Высшая школа , 1962. Хоблер Т., Массопередача н абсорбция, пер. с польск., Изд. Химия , 1964. Касаткин Л. Г., Плановский А. Н., Чехов О. С., Расчет тарельчатых ректификационных и абсорбционных апиаратов, Стандартгиз, 1961. [c.306]

Результаты расчетов коэффициентов массопередачи на основе каждой из этих теорий имеют близкие значения. В связи с этим для описания хода процесса абсорбции с одновременной химической реакцией обычно используется теория пограничных пленок, дающая возможность более простого математического решения. Однако для анализа явления все чаще применяется пенетрацион-ная модель. Большим достоинством такого подхода к процессу переноса массы, осложненного одновременным протеканием химической реакции, является возможность определения величины поверхности контакта фаз на основе результатов исследований хода абсорбции. [c.251]

В пособии рассматриваются современные представления о равновесии и диффузии в бинарных и многокомпонентных системах. Излагаются гидродинамические основы однофазных и двухфазных систем. Даны принципы математического моделирования процессов массопередачи. Впервые систематизируются математические модели и алгоритмы расчета процессов абсорбции, ректификации и экстракции. Описываются основные типы диффузионньгх аппаратов, приводится их расчет, моделирование и масштабирование. Дается сравнительная оценка различным конструкциям диффузионных аппаратов. [c.2]

Элементы расчета абсорбционных и хемосорбциониых процессов и типы применяемых реакторов рассмотрены в ч. I, гл. VI. Основные технологические показатели абсорбционной очистки степень очистки (КПД) г) и коэффициент массопередачи А определяются растворимостью газа, гидродинамическим режимом в реакторе Т, Р,ю) и другими факторами, в частности равновесием и скоростью реакции при хемосорбции. При протекании реакции в жидкой фазе величина к выше, чем при физической абсорбции. При хемосорбции резко меняются равновесные соотношения, в частности влияние равновесия на движущую силу абсорбции. В предельном случае для необратимых реакций в жидкой фазе (нейтрализация) образующееся соединение и еет практически нулевое давление паров над раствором. Однако такие хемосорбционные процессы нецикличны (поглотительный раствор не может быть вновь возвращен на очистку) и целесообразны лишь при возможности использования полученных растворов иным путем. Большинство хемосорбциониых процессов, применяемых в промышленности, обратимы и экзотермичны, поэтому при повышении температуры раствора новое соединение разлагается с выделением исходных компонентов. Этот прием положен в основу регенерации хемосорбентов в циклической схеме, тем более, что их химическая емкость мало зависит от давления. Хемосорбционные процессы особенно целесообразны таким образом для тонкой очистки газов, содержащих сравнительно малые концентрации примесей. [c.234]

В главе 1 рассмотрено движение однородных потоков, основывающееся главным образом на законах классической механики жидкостей, в главе II — движение неоднородных потоков, причем особое внимание уделяется новейшим экспериментальным данным. Глава III посвящена процессам, основанным на законах классической термодинамики, в частности связанным с понятием необратимости. В главе IV изложены законы теплопередачи. В главе V описаны процессы, в основе которых лежат законы межфазного многокомпонентного равновесия, т. е. законы физической химии, в главе VI — многоступенчатые процессы (ректификация, абсорбция, жидкостная экстракция), объединяемые общим расчетным методом. Процессы, сущностью которых является кинетика массопередачи, рассмотрены в главе VII, процессы одновременной тепло-и массопередачи, которые имеют место при сушке газов и твердых тел, — в главе VIII. Глава IX посвящена техническим проблемам химических реакторов. [c.8]

Проведенные обследования промышленных абсорберов показали, что коэффициент массопередачи в моногидратных абсорберах, насаженных кольцами размером 50 мм в укладку, при скорости газа 0,65—1,46 м/сек и плотности орошения 13,5—28 м/ч составляет 75—195 кмоль-м -ч -бар . Оказалось [24], что значения Kpv, выраженные в кг м ч - бар , удовлетворительно коррелируются с соответствующими значениями, найденными при абсорбции NH3 водой (в колонне диаметром 500 мм) умножением последних на 1,3 (при поглощении SO3 моногидратом) или 0,45 (при поглощении SO3 олеумом). На основе этих данных и исследований в трубке с орошаемыми стенками предложено [216а] для расчета промышленных абсорберов пользоваться значениями, найденными для абсорбции NH3 водой [формула (VI-94) или рис. 150], умножая их (для перехода к SO3) на коэффициент 0,7 и вводя поправочные множители и /д, а также коэффициент ухудшения 1 (стр. 450). [c.480]

Более общие зависимости для массопередачи в абсорберах с механическим перемешиванием могут быть получены на основе измерений поверхности контакта и определения коэффициентов массоотдачи, отнесенных к единице поверхности. Колдербанк [148] изучал абсорбцию и десорбцию различных газов (62, СО2, С2Н4 и др.) в разных жидкостях (вода, растворы глицерина и гликоля). Опыты показали, что коэффициент массоотдачи р при диаметре пузырьков от 2 до 5 мм не зависит от интенсивности перемешивания и размеров пузырька, причем [c.607]

Разделение смесей в процессах ректификации и абсорбции осущестг йется в результате преимущественного двухстороннего или одностороннего массообмена между вступающими в контакт неравновесными потоками газа (пара) и жидкости. При ректификации низкокипящие компоненты переходят из жидкости в пар, а высококипящие —из пара в жидкость в процессах же абсорбции отмечается в основном односторонний переход высококипящих компонентов из газа в жидкость. Таким образом, процессы ректификации и абсорбции имеют единую физическую основу и различаются только направлением действия движущих сил массопередачи и соотношением низко- и высококипящих компонентов, переходящих из одной фазы в другую. Вследствие этого при изложении теории массопередачи далее рассматривается общее математическое описание процессов ректификации и абсорбции с учетом отмеченных особенностей этих процессов. [c.9]

На основе обработки и анализа экспериментальных данных по изучению процесса абсорбции СО2 в промышленной колонне в работе [51] указано на наличие значительного продольного перемешивания газа в насадочных колоннах при противоточном движении его с жидкостью. Следовательно, в отличие от барботажнон или дисперсной системы газ — жидкость, в насадочных колоннах необходимо учитывать одновременно влияние продольного перемешивания газа и жидкости на эффективность массопередачи. [c.154]

Располагая достаточно обширным объемом экспериментальных данных, полученных при варьировании всех основных параметров, влияющих на кинетику массопередачи в газовой фазе, осуществили постадийную проверку уравнения (II.60) применительно к абсорбции. Было установлено, что кинетика массопередачи в данном случае определяется четырьмя комплексами Кеду ф(Та, Такрит) г1 (с зу/Я) 5су. Зависимость Мид,, от ЗсУ " была принята на основе уже приводившихся литературных данных. Степень влияния на массообмен остальных трех комплексов была определена экспериментально [205, 239]. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология