Массопередача через сферическую границу раздела фаз

В общем случае рассмотрение задачи о массопереносе через сферическую границу раздела фаз включает следующие этапы. Решается система уравнений Навье — Стокса, записанных для каждой из фаз, и определяется распределение скоростей в фазах. Полученное распределение скоростей используется для решения уравнения конвективной диффузии и определяются локальные коэффициенты массопередачи в виде функции сферических координат. Вычисляется среднее по всей поверхности капли значение коэффициента массопередачи в виде функции от времени протекания процесса. Рассчитываются средние по времени коэффициенты массопередачи. Однако, при практическом рассмотрении данного вопроса делаются определенные допущения. Выделяются три случая лимитирующего сопротивления дисперсной фазы лимитирующего сопротивления сплошной фазы и соизмеримых сопротивлений в обеих фазах. [c.123]

Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных особенностей массопередачи через сферическую границу раздела фаз, следует остановиться на двух допущениях, которые положены в основу большинства физических моделей массопередачи. [c.196]

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МАССОПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ СФЕРИЧЕСКУЮ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ФАЗ [c.197]

В общем случае задача о массопередаче через сферическую границу раздела фаз решается следующим образом. [c.198]

Следует отметить, что авторы ряда работ, в которых делались попытки использовать для расчета обш его коэффициента массопередачи через сферическую границу раздела фаз формулы аддитивности [49, 77], были достаточно последовательны, так как предполагали стационарный характер массопередачи в обеих фазах. [c.211]

Задача о массопередаче через сферическую границу раздела фаз в условиях противотока при соизмеримых сопротивлениях в фазах с учетом циркуляции в дисперсной фазе рассматривалась в работах [10, 78, 79]. Исходя пз уравнения неразрывности потока (11.83), уравнение материального баланса можно записать в виде [c.212]

Массопередача через сферическую границу раздела фаз в системе с химической реакцией изучалась в другой работе Джонсона и Ока-ката [43]. Авторы рассмотрели стационарную задачу о массопередаче, осложненной химической реакцией, от твердых и жидких сфер при низких значениях критерия Ке для случая реакции первого порядка. [c.233]

Массопередача при экстракции происходит не через плоскую, а через сферическую границу раздела фаз, поэтому гидродинамические условия внутри капли и в сплошной фазе не идентичны. Конвекция в сплошной фазе связана с режимом ее движения и степенью турбулизации, а конвекция внутри капель однозначно определяется трением, возникающим в результате относительного движения фаз и вызывающим перемешивание (циркуляцию) жидкости внутри капли. Поэтому массоперенос в пределах каждой из фаз не может быть описан идентичными уравнениями (см. гл. П1). [c.256]

В экстракционных процессах массопередача может происходить как через плоскую, так и через сферическую границу раздела фаз. При рассмотрении процесса массопередачи обыч [c.78]

Хигби полагал, что в жидкости, находящейся в турбулентном движении, жидкостная пленка на границе раздела фаз постоянно обновляется жидкостью из более глубоких слоев. При этом массопередача осуществляется посредством нестационарной молекулярной диффузии через тонкую жидкостную пленку, так как из-за кратковременности контакта фаз в пленке не успевает установиться стационарный режим. Хигби считал, что концентрация диффундирующего компонента на границе раздела фаз зависит от времени их контакта, в связи с чем начальным этапом массопередачи должно быть проникание (пенетрация, "проницание") через жидкостную пленку. Период проникания ("время экспозиции" по терминологии Хигби), отвечающий времени установления равновесия на границе раздела фаз, при рассмотрении массопереноса из цилиндрического и сферического газового пузырьков соответственно составляет [c.16]

В общем случае в многофазном жидкостном реакторе (МЖР) воз-монлна массопередача как через сферическую, так и через плоскую границу раздела фаз. Массопередача через плоскую границу раздела фаз имеет место в трехфазных системах, когда, например, реакционная фаза образует пленку на поверхности твердого катализатора. Задача расчета скорости массопередачи в этом случае возникает сравнительно редко. Наиболее типичным для МЖР является случай массопередачи через сферическую границу раздела фаз между пузырями или каплями транспортной фазы и реакционной сплошной фазой. Этот случай и будет рассмотрен нами подробно. [c.194]

Результаты работ [26—32] были получены для случая плоской границы раздела фаз. Однако, как показали Джонсон и Окахата [41], фактор ускорения р,вычисленный для случая массопередачи через плоскую границу раздела фаз, при определенных условиях может быть использован и для описания массопередачи через сферическую границу раздела фаз. По данным Джонсона и Окахата, различие величины Fx р для случая массопередачи через плоскую и сферическую границы раздела фаз наблюдается лишь в случае, когда фактор /2 равен [c.232]

Как показано в работах /1,2/, гидродинамические условия массо-лередачи в случае бесконечно быстрой реакции на оказывают влияния на фактор ускорения. Следовательно, в случае массопередачи через сферическую границу раздела фаз можно иопользонать решения, полученные для nJ.ooкoй границы. Существуют два типа таких решений на основе пленочной теории /3/ [c.243]

Большинство авторов, изучавших массопередачу в капле, не проводили сопоставления экспериментальных данных с конкретными физическими моделями массопередачи, а проводили обычную критериальную обработку [1, 81]. Таким образом, до 1 едав-него времени отсутствовали экспериментальные данные, достаточно строго подтверждающие или отрицающие применимость той или иной физической модели для расчета коэффициентов массопередачи через сферическую границу раздела фаз. О применимости моделей массопередачи можно было судить лишь по косвенным качественным данным. Так авторы [50, 82, 83] пришли к выводу, что коэффициент массопередачи в случае, когда массопередача лимитируется сопротивлением сплошной фазы, зависит от скорости диспергированной фазы. Гриффит [81] нашел, что при этом существует зависимость коэффициента массопередачи от отношения вязкостей фаз. Кольдербенк [84] установил, что при массопередаче в сплошной фазе коэффициент массопередачи зависит от величины капель. При этом различные авторы зачастую делали диаметрально противоположные выводы по результатам своих исследований. Так Астерит [50] приходит к выводу об отсутствии зависимости коэффициента массопередачи в сплошной фазе от скорости движения сплошной фазы, а Смит и Бекман [85], наоборот, находят, что интенсивность процесса массопередачи пропорциональна отношению скоростей фаз. Каулсон и Скиннер [86] пришли к выводу о пропорциональности интенсивности массопередачи в сплошной фазе числу Рейнольдса, а Лайт и Пасинг [87] к выводу, что зависимость числа Нуссельта от Рейнольдса имеет вид [c.105]

В последнее время опубликован ряд работ по массопередаче и хемосорбции через сферическую границу раздела фаз. Отметим, что возможность удовлетворительного описания механизма массопередачи при лимитирующем сопротивлении со стороны диспергированной фазы уравнениями Кронига и Бринка [1, 2] по-прежнему интересует многих исследователей Так, авторы работы [3], проведя экстракцию единичными каплями на пяти системах при соотношении вязкостей дисперсной и сплошной фаз 0< л = 2 и числах Рейнольдса 15 Ке 650, установили, что для капель диаметром й = 1 3 мм при Ке 200 отклонение экспериментальных данных от расчетных но Кронигу и Бринку составляло 10—12%. При Ке>200 отклонения значительно большие. Например, при 200< Ке 500 относительное расхождение — коэффициент массопередачи) колеб- [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология