Одновременная тепло- и массопередача

Для описания явления очень часто необходимо одновременное решение не одного уравнения, а системы нескольких дифференциальных уравнений, В случае таких сложных явлений, как, например, одновременные тепло- и массопередача, математическое интегрирование провести нельзя, в связи с чем приходится довольствоваться эмпирическими решениями. [c.81]

Обычно в любом процессе химической технологии, независимо и одновременно с массопередачей, протекает процесс передачи энергии, как правило, в виде тепла. [c.75]

Пленочные абсорберы, называемые также абсорберами с орошаемыми стенками или с падающей жидкой пленкой, применяются в те.х случаях, когда одновременно с массопередачей требуется обеспечить высокий скорости переноса тепла. Характерные черты пленочных колонн — это низкие скорости массопередачи и наличие больших открытых поверхностей, обеспечивающих хороший теплообмен при данной скорости переноса массы. Кроме того, этот тип аппаратов может конструироваться как холодильник типа труба в трубе . [c.69]

Книга известных американских ученых представляет собой фундаментальное руководство, в котором изложены вопросы молекулярной и турбулентной диффузии, массопередачи на границе раздела фаз, одновременного тепло- и массообмена, массопередачи с параллельно протекающей химической реакцией. Сформулированы основные принципы расчета массообменного оборудования, применяемого для проведения различных химико-технологических процессов (абсорбция, адсорбция, ионный обмен, жидкостная экстракция, дистилляция, кристаллизация, экстрагирование, испарение, конденсация паров, охлаждение жидкости в градирнях). [c.4]

Одновременная тепло- и массопередача [c.291]

В системах с пограничным слоем, где происходит одновременная тепло- и массопередача, а Рг = 8с = 1,0, профили безразмерной температуры также изображаются кривыми рис. 34. 1. Выводы относительно коэффициентов массоотдачи можно распространить на коэффициенты теплоотдачи. Скорость теплопередачи от потока горячего газа, протекающего над плоской пластиной, уменьшается вследствие массопередачи в пограничный слой с поверхности пластины. Одним из способов доказательства этого является нагнетание второго газа через пористую плоскую пластину в пограничный слой. При высокой скорости потока может происходить сублимация самой пластинки, сопровождающаяся не только поглощением скрытой теплоты сублимации, но и сни-. [c.494]

Рис. 38. 3. Пленочный механизм одновременной тепло- и массопередачи.

Трубчатые абсорберы, а также абсорберы с восходящим движением пленки могут применяться при одновременном отводе тепла в процессе абсорбции по развиваемой в единице объема поверхности соприкосновения фаз и по интенсивности массопередачи эти абсорберы значительно превосходят поверхностные. [c.335]

При абсорбций количество переданного вещества при одновременном протекании процессов тепло- и массопередачи мож-но найти в результате решения системы уравнений материального и теплового балансов для потоков взаимодействующих фаз, учитывая не- I эквимолярный массоперенос и тепловые эффекты процесса, т. е. [c.109]

В соответствии с высказанной гипотезой можно рассматривать следующую упрощенную физическую модель одновременно протекающих процессов тепло- и массопередачи.. ........ [c.109]

Процессы тепло- и массопередачи обычно сопровождают друг друга и происходят одновременно. Они протекают на поверхности соприкосновения жидкости с газом, и скорость их тем выше, [c.235]

Основной процесс окисления сернистого ангидрида в производстве серной кислоты нитрозным методом осложнен многими одновременно протекающими химическими процессами. Эти процессы взаимно связаны между собой, поэтому каждый из них нельзя рассматривать отдельно от других. На ход этих процессов весьма существенное влияние оказывают количество башен, количество кислоты, орошающей эти башни, интенсивность процессов тепло- и массопередачи в газах и жидкости и др. Определенное наиболее выгодное согласование химических и физических факторов протекающих процессов и приводит к установлению оптимального технологического режима. [c.352]

Технологическая схема осушки хлора в операторном виде представлена на рис. 1У-10. Основными аппаратами технологического процесса являются две абсорбционные башни с насадкой, орошаемой серной кислотой. При этом из хлора, который подают в низ башни, поглощается влага. Процесс поглощения влаги сопровождается выделением значительного количества тепла, поэтому одновременно с процессами массопередачи протекают процессы теплопередачи между газом и жидкостью, что не учитывается известными математическими моделями абсорбционных процессов [4, 132, 133]. В общем случае процесс массообмена в абсорберах описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных [4, 132, 133]. Аналитическое решение такой системы связано с большими трудностями. В реальных условиях производства процесс осушки протекает в условиях, близких к стационарным входные параметры процесса либо не меняются, либо меняются весьма медленно. Для стационарного процесса, который рассматривается ниже, исходная система уравнений в частных производных превращается в систему обыкновенных дифференциальных уравнений [140]. Для получения такой системы уравнений рассмотрим балансовые зависимости для элементарно- [c.147]

Здесь подстрочный индекс / характеризует свойства, отвечающие пленочной температуре Tf = V2 (То + оо) и пленочной концентрации хаг = [хао + а лсо)- Корреляция, относящаяся к теплообмену, получена для системы, где массоперенос полностью отсутствует и где температура поверхности теплообмена (плоской пластины) постоянна во всех точках. Поэтому область применимости аналогии (20.34) между процессами тепло- и массопередачи ограничена соответственно малыми скоростями массообмена и системами, в которых концентрация равномерно распределена в пространстве вблизи поверхности массообмена. Корреляция (20.34) может быть использована и в случае систем, где процессы переноса тепла, массы и количества движения протекают одновременно, если скорости массообмена не слишком велики. [c.578]

Все перечисленные способы выделения полимеров из раствора могут быть существенно интенсифицированы путем использования РПА. Так, для интенсификации процесса дегазации его целесообразно проводить в поле мелкомасштабных пульсаций, ускоряющих тепло- и массопередачу, при одновременном механическом дроблении раствора полимера и образующейся крошки полимера и ее деформации с целью непрерывного обновления и развития межфазной поверхности. [c.151]

По-видимому, наиболее полным исследованием скоростей тепло- и массопередачи при одновременном переносе тепла и массы [c.318]

Если не учитывать процессы, протекающие в жидкости наряду с тепло- и массопередачей (например, процессы коагуляции и диспергирования), то аналитическое выражение для коэффициентов диффузии одно и то же при массообмене от жидкости к твердому (кристаллизация) и от твердого к жидкости (растворение). В связи с этим будем рассматривать оба процесса одновременно, обозначив лишь направление массопередачи плюсом— от твердого к жидкости, минусом — в обратном направлении. [c.148]

Если конденсирующийся пар входит в конденсатор в перегретом состоянии, то теплота перегрева должна быть отведена вместе со скрытой теплотой конденсации охлаждающе жидкостью, протекающей внутри труб. Механизм конденсации связан с отводом теплоты перегрева, так что можно ожидать, что анализ процесса требует рассмотрения обоих этапов. Однако экспериментально было установлено, что сопротивление, оказываемое охлаждением пара до температуры насыщения, незначительно. Даже при перегретом паре температура жидкости на границе пар — жидкость равна температуре насыщения, так что здесь применим обычный коэффициент теплоотдачи при конденсации с движущей силой 31,— 3, как и в случае насыщенного пара. Очень малое сопротивление теплопередаче, которое оказывает охлаждение до температуры насыщения, будет гораздо легче понять после рассмотрения одновременного процесса тепло- и массопередачи в гл. 38. [c.381]

При изучении конвективной теплопередачи мы рассматривали перенос тепла от одной жидкости к другой через теплопроводную стенку, исключающую непосредственный контакт фаз. В массопередаче нет разделяюще стенки между фазами и последние находятся в непосредственном контакте. Однако если жидкости не смешиваются, то поверхность массообмена рассчитывают методами, аналогичными применяемым для определения поверхности теплообмена, ка1 это показано в гл. 29. В настоящей главе мы рассмотрим массопередачу между несмешивающимися жидкостями для простых случаев, в которых тепловые эффекты не играют роли. В гл. 38 мы рассмотрим одновременный перенос тепла и массы между несмешивающимися фазами. [c.534]

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]

Книга Последние достижения в области жидкостной экстракции под редакцией К. Хансона, изданная в 1971 г., представляет собой обзор важнейших работ по теории и практике экстракции, выполненных главным образом за последние годы, в котором процесс экстракции рассматривается во всем его многообразии. Отдельные главы посвящены химии экстракционных процессов, массопередаче, в том числе массопередаче, осложненной химической реакцией, явлениям на границе раздела фаз, коалесценции капель, типовому промышленному оборудованию и его расчету и т. д. По рекомендации Научного совета по теоретическим основам химической технологии мы опустили при переводе некоторые главы из книги (например, Функции отклика и контроль за экстракционными процессами , Одновременная тепло- и массонередача и Теплопередача при прямом контакте жидкость — жидкость ). В то же время мы сочли необходимым дополнить русский текст книги главой Кинетика экстракции в системе электролит — неэлектролит , учитывая развитие этого направления- у нас в стране и за рубежом и его перспективы для выяснения тонкого механизма экстракции и интенсификации экстракционных процессов. [c.9]

При жидкостной экстракции или абсорбции в случае разбавленных растворов тепловой эффект, возникаюп1,ий вследствие массопередачи, незначителен. Но мы рассмотрим случай абсорбции газа, сопровождающейся значительным изменением температуры. В процессах увлажнения и сушки происходит обычно испарение чистой жидкости, и разность температур между фазами часто бывает значительной. В последней части этой главы будет приведено несколько примеров этих процессов, чтобы показать некоторые практические последствия одновременной тепло- и массопередачи. [c.559]

Возможны два случая. Если поверхностное сопротивление настолько велико, что практически полностью определяет скорость экстракции, на графиках зависимости скорости экстракции от скорости вращения обычно наблюдается плато [19]. Для доказательства, что данное плато пе связано с конструктивными особенностями самой ячейки, можно воспользоваться приемом, предложенным Шуманом и Штробелем [86]. Они реколхендуют наблюдать одновременно за тепло- и массопередачей. При наличии ПС аналогия между тепло- и массопередачей не должна соблюдаться. [c.393]

Гомогенизация растворимых сред обеспечивается движением перемешиваемых масс, которое может быть свободным или вынужденным. Взаимносмешивающие-ся жидкости, находящиеся в замкнутом пространстве, через некоторое время самопроизвольно смешаются. Это перемешивание вызывается движением частиц жидкости, которое происходит под влиянием молекулярной диффузии или вследствие массопередачи в условиях свободной конвекции, возникающей из-за неодинаковой плотности жидкостей или разной температуры в различных слоях жидкости, или же осуществляется под влиянием обоих процессов одновременно. При нормальной температуре и давлении преобладает влияние молекулярной диффузии. Для перемешивания более быстрого, чем самопроизвольное, используют передачу массы или тепла посредством вынужденной конвекции, которая достигается направленным движением жидкости. [c.53]

Закономерности процессов сушки определяются закономерностями одновременно протекающих тепло- и массопередачи. Поэтому сушка является тепломассообменным процессом. От скорости распространения теплоты в материале зависит интенсивность испарения находящейся в нем влаги, а транспорт образовавшегося пара из материала в окружающую среду определяется скоростью переноса вещества в материале. Влажность материала характеризуют влагосодержанцем и — отношением массы влаги, содержащейся во влажном материале, к массе содержащегося в нем сухого вещества. Так же характеризуют содержание влаги в окру-, жающей среде (воздухе). Влагосодержание воздуха х — это масса влаги, приходящаяся на единицу массы абсолютно сухого воздуха. При определенной температуре материал, находясь в равновесии с окружающей средой, имеет определенное влагосодержание, зависящее от влагосодержания окружающей среды. Связь влагосодер-жаний материала и воздуха изображается в виде изотермы адсорбции. Описание условий фазового равновесия в процессах сушки не отличается, таким образом, от рассмотренного выше применительно к процессам адсорбции. [c.523]

Результаты рассмотренных работ показали, что противоточный кожухотрубный конденсатор без насадки не может обеспе-ирть одновременно эффективное протекание процессов тепло-И массопередачи. [c.292]

Одним из наиболее важных типов вращающегося оборудования является сушилка Рото-Лувр (воздушная барабанная сушилка жалюзиййого типа), показанная на рис. III-37. Горячий (или охлаждающий) воздух продувается через жалюзи во вращающийся цилиндр и проходит через слой твердого материала, который непрерывно движется через вращающийся цилиндр. Постоянное перемещение (переворачивание) слоя обеспечивает равномерность контакта воздуха с твердой фазой и, следовательно, равномерность тепло-и массопередачи. Расположенный за жалюзи кольцевой проход разделен перегородками, так что воздух входит в цилиндр только под слой материала. Число одновременно перекрытых материалом жалюзи составляет 30%. Так как воздух циркулирует через слой материала, то степень заполнения обычно равна 13— 15% (или более). Диаметр сушилок 0,75—3,5 м, длина 2,5—10 м. Наиболее крупная действующая установка способна испарять 5450 кг воды/ч. Для сушки могут быть использованы горячие газы с температурой от 120 до 540° С. Так как поток газа проходит через слой твердого материала, аппарат имеет высокое гидравлическое сопротивление (от 75 до 500 мм вод. ст.). Напоры нагнетательного и вытяжного вентиляторов в большинстве случаев обеспечивают сохранение статического напора внутри аппарата независимо от атмосферного давления. Иногда происходит избыточный подсос воздуха или нагнетание горячих газов и пыли в окружающую среду. Один вентилятор обычно работает при определенных (заданных) условиях,, а с помощью другого вентилятора, управляемого регулятором давления, осуществляется автоматический контроль тяги. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология