Диффузия в многокомпонентных жидких системах

Совершенствование сушествующих й внедрение новых методов разработки залежей нефти И газа требуют глубокого изучения механизма осуществляемых процессов. Жидкости и газы, насыщающие пористую среду нефтегазоносных пластов, представляют собой, многокомпонентную смесь углеводородов. Кроме углеводородных компонентов в пористой среде имеются также неуглеводородные компоненты, растворимые или практически нерастворимые в углеводородных смесях (например, вода) В результате отклонения системы от термодинамического равновесия, вызванного изменением пластовых условий, могут возникать сложные движения двух-трехфазных многокомпонентных систем в пористой среде, при которых скорости движения отдельных фаз, их плотность и вязкость меняются во времени и в пространстве. Эти движения характеризуются переходом отдельных компонентов из газовой фазы в жидкую, различием фазовых скоростей, диффузией компонентов, составляющих фазы и др. Такой характер фильтрационных течений возникает в пористой среде при движении газированной жидкости и ее вытеснении из пласта водой и газом, при фильтрации газоконденсатных систем, вытеснении нефти из пласта газом высокого давления или обогащенными газами, при взаиморастворимом вытеснении жидкостей и других процессах., [c.3]

X. 14. ДИФФУЗИЯ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ жидких СИСТЕМАХ [c.603]

Рассматривая совместно уравнения диффузии для газовых и жидкостных систем и материального баланса, можно получить математическое описание массопередачи в многокомпонентных двухфазных системах. При этом следует учитывать состояние поверхности раздела фаз, определяемое гидродинамическими условиями взаимодействия потоков и их физическими свойствами. Если предположить, что на поверхности раздела фаз существуют ламинарные пленки, а в ядре потоков — развитый турбулентный режим, то основное сопротивление массопередаче будут оказывать диффузионные сопротивления жидкой и газовой пленок, находящихся на границе раздела фаз. В пределах каждой из этих пленок для описания диффузионного переноса вещества могут быть использованы уравнения (П1, 87), (П1, 94), определяющие диффузионный транспорт компонентов для каждой из фаз. [c.215]

Теория диффузии в многокомпонентных жидких системах не разработана, за исключением разбавленных водных растворов электролитов [349]. [c.31]

Электрическое поле может не только интенсифицировать процесс диффузии в многокомпонентной жидкой системе, но и изменять pH в анодной и катодной частях камеры при разделении межэлектродного пространства пористой перегородкой или ионообменной мембраной. [c.76]

Рассмотрение процесса диффузии в многокомпонентной поляризующейся системе, находящейся в неоднородном электромагнитном поле, исходя из термодинамики неравновесных процессов, показывает, что в этом случае возникают дополнительные вклады в потоки массы элементов [148]. При этом действие электромагнитного поля на систему возрастает с повыщением неоднородности электрического и магнитного по,лей. При помещении в зону действия электромагнитных полей частиц насадки неоднородность поля увеличивается, что приводит к повышению эффекта действия поля на перемешиваемую жидкую систему. [c.76]

В многокомпонентной системе растущий кристалл отталкивает посторонние компоненты, которые скапливаются перед растущей поверхностью. Если константа распределения данного компонента к меньше единицы, то его концентрация у растущей поверхности будет выше его концентрации в объеме. Наоборот, при к > 1 компонент поглощается кристаллом и его концентрация у растущей поверхности будет ниже концентрации в объеме. Таким образом, при к > 1 диффузионный поток компонента направлен из жидкой фазы к кристаллу, а при к <. —в обратном направлении. Как правило, в многокомпонентной системе к больше единицы для частиц, формирующих кристалл, и меньше единицы для растворителя. Коэффициенты распределения других примесей могут иметь любые значения. При очень медленном росте, осуществляющемся в почти равновесных условиях, влияние диффузии пренебрежимо мало. Однако во многих случаях диффузия очень важна. Представив в такой системе концентрацию примеси как функцию расстояния от поверхности кристалла (фиг. 3.11), легко видеть, что из-за отталкивания примеси ее концентрация с,- у поверхности раздела фаз выше ее концентрации в объеме жидкой фазы С . На фиг. 3.12 изображена диаграмма состояния системы кристалл — примесь. Сопоставляя кривую ликвидуса на фиг. 3.12 и состав из фиг. 3.11, легко построить, как на фиг. 3.13, график изменения температуры плавления у растущей поверхности в зависимости от расстояния для разных составов. Как легко видеть, температура плавления уменьшается с приближением к поверхности кристалла. Пунктирные линии АВ и А В изображают два разных температурных градиента в растворе. При большем градиенте АВ нигде перед фронтом кристаллизации нет переохлаждения при меньшем градиенте А В перед этим фронтом есть область переохлаждения СВ с тенденцией к кристаллизации. В области СВ существует концентрационное переохлаждение [26] ). Легко видеть, что большие температурные градиенты, легко достижимые, например, при вытя- [c.126]

Диффузия в газовой или жидкой смеси называется взаимной диффузией. Величина D12 является коэффициентом взаимной диффузии в бинарной системе, а Dim. — это коэффициент взаимной диффузии компонента 1 в многокомпонентной смеси. Коэффициент Dim для газов, рассматриваемых в разделе X. 7, может быть выражен в зависимости от состава смеси и индивидуальных коэффициентов для компонентов бинарных систем. [c.563]

Применение органических элюентов в соответствуюш,их системах оставляет без изменения сушествующие методики определения коэффициентов диффузии [32, 79—82], вириальных коэффициентов и коэффициентов активности [2, 13, 27, 82—91]. Так, в работах [82, 86—91] исследовано равновесие газ—жидкость в многокомпонентных смесях, включающих газообразные и жидкие углеводороды, а также определены коэффициенты диффузии до давления 136 атм. Использование органических элюентов позволяет упростить или модифицировать методы определения молекулярных масс [47, 48, 92] или теплоты десорбции [46]. Описан новый метод определения констант комплексообразования [85] на основе применения органических элюентов. [c.121]

Это уравнение относится к массопередаче между поверхностью тверды гранул и газовой или жидкой фазой. Можно привести много других соотношений, в том числе и более поздних, но в настоящее время вполне достаточно указанного уравнения. Метод оценки коэс ициентов диффузии в многокомпонентных системах был разработан Вильке . Элективные коэффициенты диффузии будут рассмотрены ниже. [c.284]

В многокомпонентных системах связанные с диффузией стадии Р1—Р16 способны играть важную роль при росте по механизмам превращения всех фаз (твердой, жидкой и газовой) в твердую фазу. Таким образом, каждая из стадий Р1—Р16 может оказаться существенной во всех случаях. При твердофазной кристаллизации диффузия протекает медленно и часто имеет первостепенное значение. Контролировать рост в таком случае трудно, так как в твердой фазе всегда найдется много мест для спонтанного зарождения. [c.111]

Таким образом, разделения фаз следует ожидать в тех слу чаях, когда на начальных стадиях отверждения многокомпонентных эпоксидных систем образуется достаточно высокомолекулярный полимер, по химическому составу отличающийся от остальной массы связующего, а такл<е тогда, когда один из полимеров переходит в гелеобразное состояние, в то время как другие олигомеры остаются в жидком состоянии. Выделения второй фазы в эпоксидных модифицированных связующих можно ожидать в тех случаях, когда в его состав входят высокомолекулярные пластификаторы или иизкомолекулярные олигомеры, отличающиеся по своей химической природе от эпоксидной смолы, особенно если этп олигомеры могут образовывать гомополнмер. Иногда выделяется фаза, состоящая из модификатора, сшитого эпоксидным олигомером. Возможно образование двух типов двухфазной системы — капельного , когда одна из фаз является дискретной, и двухкаркасного , когда обе фазы непрерывны. В большинстве исследованных систем наблюдается только капельная структура, что связано, вероятно, со сравнительно малым содержанием выделяющейся фазы [18, 83]. Каждая из фаз представляет собой ие чистый гомополимер, а сложную смесь двух полпмеров или сополимеров. Кинетика выделения новых фаз в отверждающихся эпоксидных системах мало изучена и зависит в значительной степени от скорости диффузии молекул полимеров в расплаве. Характер микроструктуры в расслаивающихся трехмерных полимерах зависит от многих факторов, и нахождение путей управления их структурой будет способствовать улучшению характеристик эпоксидных материалов и созданию новых композиций с новыми свойствами. [c.62]

Создается возможность значительного снижения энергоемкости таких технологических процессов, как смешение композиций, их транспорт по трубопроводу, подача на распылительную сушку. 2. Протекание некоторых процессов, в частности стадии смешения, может резко ускоряться, причем интенсификация определяется степенью снижения вязкости, поскольку скорость гетерогенных процессов в условиях вынужденной конвективной диффузии обратно пропорциональна вязкости. 3. Обеспечивается высокая степень однородности распределения компонентов в многокомпонентных системах, содержащих различные по составу и свойствам твердые фазы, в том числе ПАВ, поскольку достижение наименьшего уровня вязкости т1о г)1 означает, что как структура в целом, так и агрегаты частиц практически полностью разрушены. Следовательно, качество системы, определяемое в значительной мере однородностью распределения высокодисперсных компонентов, повышается. 4. Возможность достижения наибольшей текучести означает и соответствующую возможность повышения концентрации дисперсных твердых фаз в жидкой среде. Это позволяет осуществлять технологические процессы с участием дисперсных систем при столь низком содержании дисперсионной среды, при котором процессы в отсутствие вибрации не протекают. Этот вывод важен также и потому, что минимальное содержание [c.204]

Для многокомпонентных жидких растворов уравнения диффузии в форме Стефана-Максвелла неудобны из-за зависимости бинарных коэффициентов диффузии от концентрации. В этих случаях используют уравнения многокомпонентной диффузии, базирующиеся на измеряемых экспериментальных коэффициентах. Например, в трехкомпонентной системе диффузионный поток можно определить следующим образом [5] [c.329]

Большая часть данных по разделению пишевых продуктов определялась для компонентов, одновременно присутствующих в смеси поток жидкого пищевого продукта целиком направляли в систему для осуществления разделения методом обратного осмоса и о задерживании судили по результатам анализов всех потоков на входе и выходе из системы исходного потока, концентрата и пенетранта. Именно эти данные представляют для разработчиков процессов обработки пищевых материалов наибольший интерес. Однако часто случалось так, что в результате взаимодействия растворенных веществ в многокомпонентных смесях повышалось задерживание того или иного из растворенных веществ. Необходимо провести детальные исследования, чтобы определить, какая доля наблюдаемой селективности обусловлена самой мембраной и какая доля связана с медленной диффузией через диффузионный граничный слой, который является, по существу, второй "мембраной, динамически сформированной из задержанных компонентов пищевого материала. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология