Кинетика массопередачи исследование

Уравнения (7.231) получены в результате обработки экспериментальных данных в промышленных условиях. В ряде работ [73, 74] проводились исследования для уточнения корреляций для определения коэффициентов массопередачи, а именно путем учета термических эффектов. Основным выводом является то, что прж больших разностях температур кипения компонентов влияние этих эффектов весьма существенно. В рамках принятой модели кинетики массопередачи могут использоваться для оценки бинарных коэффициентов и эти уравнения. [c.349]

Уравнения для расчета коэффициентов массопередачи. Обобщением результатов исследований кинетики массопередачи при [c.137]

Если реакция осуществляется между веществами, адсорбированными на поверхности илп в результате соударения [20], то закономерности экстракции должны подчиняться лангмюровской кинетике. Действительно, этот вывод подтверждается результатами исследований кинетики массопередачи [17, 18, 28]. [c.384]

Определение коэффициентов тенло-и массопередачи в уравнениях (II.1)—(П.З) является главной задачей исследования кинетики этих процессов. В основу исследования положен метод аналогии процессов массо- и теплопередачи при их совместном протекании (см. табл. II.1) и анализ кинетических уравнений, характеризующих теплообмен в двухфазной системе Ж—Г [30, 38, 173 и др.]. Коэффициенты теплопередачи и массопередачи при теплообмене р учитывают влияние гидродинамических, физических, физико-химических и геометрических факторов на скорость процессов тепло- и массообмена, выражаемую уравнениями (II.1) и (П.З). В общем случае для теплопередачи при пенном режиме [c.95]

Изучение массообмена в многокомпонентных системах проводится на основе общих закономерностей, присущих бинарным системам, т. е. такими методами, которые предполагают наличие одинакового характера влияния кинетики массопередачи и гидродинамики потоков на общую эффективность процесса как в бинарных, так и в многокомпонентных смесях. Подобный метод исследования отвечает не только истинной физической картине явления, но и оказывается наиболее плодотворным с позиций его практической реализации. В связи с этим кинетика массопередачи и расчет общей эффективности процесса рассматриваются в данной книге в первую очередь на основе общих закономерностей, присущих бинарным смесям. Отметим, что аналогичным образом в настоящее время успешно осуществляется изучение и расчет фазового равновесия многокомпонентных смесей по экспериментальным данным о фазовом равновесии в бинарных смесях. [c.3]

При моделировании массопередачи на практике используют в основном простейшие математические модели, например модель теоретических тарелок или модель реальных тарелок с полным перемешиванием либо идеальным вытеснением потоков. За последние годы проведены многочисленные исследования по уточнению математических моделей массопередачи в промышленных аппара-тах, позволяющие учитывать более точно условие фазового равновесия, кинетику массопередачи в бинарных и многокомпонентных смесях, а также гидродинамическую структуру потоков. В настоящее время можно составить достаточно полную математическую модель массопередачи в любом аппарате, однако реализация этих моделей пока еще затруднена отсутствием надежных зависимостей, обобщающих экспериментальные данные по кинетике массопередачи и гидродинамике потоков. [c.12]

В настоящей главе изложены результаты исследований, выполненных в колонне с кольцевым зазором и внутренним вращающимся цилиндром. Как будет показано ниже, в ходе такого исследования был определен механизм воздействия вращательного движения на кинетику массопередачи и были получены количественные соотношения, описывающие этот процесс для каждой из взаимодействующих фаз. Прежде чем перейти к изложению основного материала главы, остановимся на некоторых общих принципах. [c.58]

Кинетика массопередачи изучена методом тонкого слоя при обмене ионов Н+ катионита на ионы Na+ и Са2+ растворов хлоридов этих металлов. Исследования проведены с разбавленными растворами (0,01 н. и ниже). В этом случае скорость обмена определяется внешнедиффузионным сопротивлением. При более высоких концентрациях растворов заметную роль начинает играть внутридиффузионное сопротивление. [c.129]

Гидродинамика потоков и кинетика массопередачи. Разработка математического описания гидродинамики контактирующих потоков пара и жидкости в массообменном пространстве ректификационных колонн является темой большого числа исследований в основном экспериментального характера [155— 185]. Используемые в настоящее время математические модели гидродинамики контактных устройств массообменной аппаратуры достаточно подробно представлены в работах [126, 130, 176—179, 185]. [c.44]

Опыты проводились в диффузионной ячейке с перемешиванием , которую наиболее часто используют для исследования кинетики массопередачи через плоскую границу раздела фаз [6, 31, 42, 119—122]. Отличительной чертой ячейки является то, что граница раздела фаз проходит в сравнительно узком и длинном кольцевом зазоре, который соединяет две камеры аппарата. [c.70]

Для анализа разделительной способности каждого элемента необходимо исследование особенностей гидродинамики взаимодействия потоков пара и жидкости, кинетики массопередачи, а также условий паро-жидкостного равновесия, что в совокупности и определяет точность описания эффективности функционирования элемента. [c.314]

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ МАССОПЕРЕДАЧИ ПРИ ИОНООБМЕНЕ НА КАТИОНИТЕ КУ-2 [c.102]

Когда скорость реакции очень мала по сравнению со скоростью массопередачи J, состав фазы / равномерен и находится в равновесии с другой фазой. Если известно уравнение, описывающее кинетику реакции, то легко вычислить (см. стр. 160). В случае относительно быстрой реакции на распределение концентрации сильно влияет соотношение между скоростями массопередачи и гомогенной химической реакции может быть найдено только на основании экспериментального исследования связи указанных факторов со степенью дисперсности (см. стр. 160). [c.157]

В связи с необходимостью получения в промышленном масштабе особо чистых веществ большое значение приобретают также исследования кинетики процесса в условиях микроконцентраций компонента в растворе. Исследования по массообмену в большинстве случаев ограничивались областью средних концентраций, а массопередача микроконцентраций в условиях глубокой очистки методом ректификации изучена недостаточно. [c.31]

Исследования кинетики абсорбции показали, что вследствие малой концентрации меркаптанов скорость абсорбции практически полностью лимитируется сопротивлением в газовой фазе. Изменение температуры, концентрации щелочи и плотности орошения практически не влияют на коэф ициент массопередачи /53/. [c.84]

Зависимость скорости растворения от гидродинамических режимов, осуществляемых в аппаратах-растворителях разных типов, является основным объектом исследования в кинетике растворения. Она рассматривается в специальных монографиях [2, 3, 40, 71, 176] и трудах, посвященных общим аспектам массопередачи в гетерогенных системах. [c.221]

Динамика ионного обмена описывается системой уравнений статики, кинетики и материального баланса. Однако кинетические модели ионного обмена различны. Процесс может контролироваться внешней или внутренней диффузией, или химической реакцией между ионитом и компонентом раствора. Иногда он зависит от других факторов, например от изменения объема ионита, от диффузионного электрического потенциала, который может возникать, если ионы имеют разные заряды и разные подвижности, и проч. В связи с этим предложено множество кинетических уравнений для разных вариантов механизма процесса. Априорный выбор той или иной кинетической модели, а следовательно, и кинетического уравнения для конкретного ионообменного процесса обычно затруднителен — требуется предварительное экспериментальное исследование. Чаще всего закономерности кинетики ионного обмена в основном тождественны таковым для диффузионных адсорбционных процессов, где массопередача в значительной мере зависит от гидродинамических условий. Вопросы кинетики ионного обмена рассмотрены в монографиях [52, 83а, 107, 145, 180, 181]. [c.309]

Литературные данные по кинетике процесса регенерации противоречивы. По мнению авторов работы [15], лимитирующей стадией является разложение сравнительно стойких химических соединений. По данным [108], разложение карбаматов протекает в основном достаточно быстро. К. п. д. тарелок имеют значения, близкие для процессов, скорость которых контролируется- диффузией в газовой фазе. Сделан вывод о том, что по крайней мере в исследованных условиях скорость массопередачи при десорбции СОа из раствора МЭА такова- же, что и при абсорбции хорошо растворимого газа. [c.198]

Обычные значения коэффициентов массопередачи лежат в пределах 10 —10 см/с, что соответствует общему сопротивлению 100—1000 с/см. Химическая гетерогенная реакция первого или псевдопервого порядка, обратное значение константы скорости которой сравнимо с значением этого сопротивления, будет оказывать ощутимое влияние на скорость экстракции. Такую реакцию обычно называют медленной, понимая под этим лишь сравнимость времени релаксации химического и диффузионного процессов. В кинетике гомогенных химических реакций принято условно делить все реакции на быстрые и медленные. Гомогенные реакции первого порядка, имеющие константу скорости выше 10 с , считаются быстрыми для их исследования требуются специальные методы, отличающиеся от традиционных [70]. [c.391]

В последние годы изучению кинетики экстракционных процессов уделяется все больше внимания. Важность этих исследований заключается не только в определении путей интенсификации процесса экстракции, но в большей степени в получении информации о механизме химических реакций, сопровождающих массопередачу, а также в возможности использовать кинетические факторы для разделения методом экстракции близких по свойствам элементов. [c.200]

Используемый в этой главе метод решения не позволяет найти требуемое в ряде случаев распределение концентраций по поперечной координате. Поэтому приводятся результаты исследований этого вопроса применительно к массопередаче с более простой химической кинетикой. При указанном ограничении рассмотрены также результаты совместного решения уравне- [c.18]

Во введении было в общем рассмотрено влияние температуры Т, давления Р, относительной скорости движения фаз ю и молекулярной массы веществ М, передаваемых из одной фазы в другую, на коэффициенты массопередачи. Исследование кинетики обычно проводят при постоянстве Т и Р, для веществ определенной молекулярной массы, т. е. при М = onst. В таких условиях для данной бинарной системы при определенной растворимости и скорости растворения газового Компонента в жидкой фазе на величину коэф-< )ициента массопередачи могут влиять в общем следующие параметры коэффициенты молекулярной диффузии в газовой и в жид кой фазах скорости движения газа и жидкости ш, а также направления движения фаз относительно друг друга, влияющие [c.123]

Юзнич [77], а также Юзнич и Федина [78, 79] применили видоизмененную методику исследования кинетики массопередачи в усло-виях молекулярной диффузии. В основе исследования лежит хорошо известный капиллярный метод измерения коэффициентов диффузии радиоизотопов в гомогенной среде, который был распространен на двухфазную систему. Математическая обработка результатов [c.392]

Известные в литературе случаи кинетики массопередачи с необратимой реакцией вытекают из приводимых в этой главе уравнений, носящих более общий характер. Особое внимание уделено мало исследованному, но практически важному вопросу кинетики массопередачи с обратимой реакцией. Так, представляет определенный интерес вывод о применимости для инженерных целей метода расчета, рекомендованного Данкверт-сом ранее этот результат был проверен в ограниченном диапазоне изменения параметров и основывался скорее на интуитивных предположениях, чем на логических предпосылках. [c.18]

В настоящее время ведутся интенсивные исследования кинетики массопередачи в присутствии ПАВ [87, 88]. Однако механизм массопередачи с добавкой ПАВ еще недостаточно изучен. Считается, что адсорбированный слой ПАВ может оказывать различное влияние на кинетику массопередачи создавать дополнительное сопротивление массопередаче при равномерном распределении ПАВ по всей поверхности контакта или уменьшать, блокировать часть поверхности контакта фаз. Присутствие ПАВ неодинаковым образом влияет на интенсивность массопередачи в положительных и отрицательных смесях [84] и поэтому может различно влиять на скорость массопередачи разных компонентов. Так, при разделейии положительной смеси добавление ПАВ подавляет циркуляцию потоков в дисперсных системах и способствует образованию стабильной жидкостной пленки на поверхности насадки из-за уменьшения подвижности поверхности раздела фаз [77]. В отрицательных системах добавление ПАВ вызывает гидродинамическую неустойчивость поверхности контакта фаз и увеличивает интенсивность массопередачи [89]. Установлено, что интенсивность массопередачи в этом случае увеличивается тем больше, чем меньше длина цепи молекул поверхностно-активного вещества. [c.107]

Предварительно при исследованиях адиабатической пленочной ректификации в той же колонне было показано, что для систем дихлорэтан — толуол и метанол — этанол в верхних сечениях диффузионное сопротивление практически полностью сосредоточено в паровой фазе. Это дало возможность изучить раздельно влияние конденсации в верхних сечениях на массообмен в паровой фазе, а затем на основе уравнения аддитивности, допустимость применения которого для неадиабатической ректификации была подтверждена [581, определить влияние неадиаба-тичнооти на интенсивность массообмена в жидкой фазе путем исследования кинетики массопередачи в нижних секциях опытной трубки. [c.108]

Участие жидкой и газовой фаз в реакциях в твердой фазе. Обстоятельное исследование кинетики массопередачи при твердофазовых процессах, проведенное П. П. Будниковым и А. М. Гистлингом, позволило установить, что уже при сравнительно низких температурах в реакциях взаимодеиствия частиц компонентов друг с другом начинают принимать участие жидкая и тазовая фазы. [c.187]

Исследованию кинетики массопередачи при ректификации многокомпонентных смесей (МКС) посвящен в последние годы ряд работ. В работах первого направления [1, 2] рассматривается перенос каждого компонента МКС с учетом кинетики. В работах второго направления [3—5рМКС рассматривается как смесь, условно состоящая из двух псевдокомпонентов. При этом предполагается, что кинетика процесса может быть полностью учтена рассмотрением поведения легкого псевдокомпбнента. За.легкий псевдокомпонент выбирается, как правило, первый компонент МКС, хотя он может состоять и из нескольких компонентов. [c.67]

Необходимы дальнейшие зкспериментальные и теоретические исследования существующих процессов разделенця многокомпонентных смесей, проводимые по возможности с использованием единых методов, результаты которых позволят с большей степенью точности решать такие задачи, как учет кинетики массопередачи в многокомпонентных смесях и выбор конкретных гидродинамических моделей взаимодействия потоков контактирующих ф,аз на стуйенях разделения определен-нь х конструкций. [c.88]

Приведенные выше данные согласуются с простейшей моделью сорбента в ГЖТХ (см. рис. 0.1). Эта модель находится в согласии сданными по порометрии, кинетике массопередачи, а также с методами исследования, меченой поверхности и др. (см., например, обзоры [29, 30]). Она согласуется также с результатами, полученными при исследовании распределения НЖФ на поверхности ТН прямым методом сканирующей электронной микроскопии [31]. НЖФ покрывает поверхность ТН сплошной пленкой неравномерной толщины. Учет этой модели в теории хроматографии позволяет выяснить основные особенности удерживания летучих соединений на реальном сорбенте. Согласно этой модели в сорбенте необходимо выделить по крайней мере три составные части, способные к удерживанию, а именно I) НЖФ, которая абсорбирует (растворяет) хроматографируемые вещества, 2) поверхность газ — НЖФ, которая адсорбирует разделяемые вещества, и 3) поверхность НЖФ — ТН, которая также адсорбирует анализируемые соединения. [c.12]

Экспериментальные исследования барботажной аэрации. С целью проверки основных теоретических зависимостей барботажного растворения кислорода из воздушного и кислородного пузырьков, в том числе изучения влияния противоточного режима на кинетику массопередачи кислорода и оценки влияния "концевых" эффектов (образования и выхлопа пузырька) на работу аэратора были проведены экспериментальные исследования с участием преподавателей кафедры физики ВЗИСИ В.П.Пугачева и А.П.Филина. [c.38]

Процессы нефтепереработки и нефтехимии, намечаемые к крупнотоннажному осуществлению, должны изучаться предварительно на пилотных установках при искусственном наложении на основные реакции отдельных осложнений или их комплекса. Углубленное изучение характера протекания химико-технологических процессов нефтепереработки при наложении на них гидродинамических, массообменных и теплотехнических осложнений в нефтепереработке носит название исследований прикладной макрокинетики, в отличие от истинной неосложненной микрокинетики, исследуемой в лабораториях. Существуют и другие названия прикладной. макрокинетики химико-технологическая кинетика [20], кинетика промышленная [21, 22], динамика промышленных процессов [7], кинетика каталитических реакций с массопередачей и теплопередачей [23, 24], просто макрокинетика [25, 26] и, наконец, математическое описание [12, 27]. Основам теоретической [c.33]

Проведено исследование кинетики массопередачи при пленоч ной ректификации. [c.54]

Методики исследования кинетики массопередачи между двумя жидкими фазами весьма разнообразны и продолжают совер-шенствоваться. Среди последних разработок следует назвать установку для проведения автоматизированного эксперимента AKUFVE [140, 141], уже упоминавшуюся в связи с исследованиями экстракционного равновесия, а также разработанный Ягодиным и сотр. 3, 262] метод кратковременного контакта фаз. [c.155]

Количественный анализ массопередачи в портстой структуре катализатора и связь ее с наблюдаемыми (кажущимися) характеристиками реакций является предметом многочисленных исследований. Общий теоретический подход при анализе рассматриваемых систем, основанный на известных принципах диффузионной кинетики, сводится к выводу уравнений, описьшающих одновременное протекание массопереноса и химической реакции на активной поверхности катализатора. При этом учитьгеается, что реагенты и продукты реакции диффундируют в грануле катализатора в противоположных направлениях. [c.79]

Перед проведением настоящего исследования обратная температурная зависимость скорости дезактивирования катализатора известна не была. Предложено объяснение этому факту, но 653. каких-либо доказательств его справедливости. Оно состоит в том что на катализаторе идут две разные реакции. Одна из них про текает с низкой энергией активации, ведет к образованию круппух молекул, которые с трудом покидают или вовсе не покидают большие полости катализатора через окна размером 0,1 нм. Эти крупные молекулы подвергаются дегидрированию с образованием кокса или многоядерных ароматических соединений. Другая реакция (алкилирование) имеет значительно более высокую энергщо активации при росте температуры идет лишь она. Это говорит о том, что при низких температурах взаимодействие пропилена бензолом контролируется кинетикой и приводит к высокой коц. центрации пропилена вокруг активных центров на поверхности катализатора. При повышенных температурах, когда скорость рц. акции очень высока, процесс лимитируется массопередачей и концентрация пропилена у активных центров низка. [c.299]

Ускоряющее влияние реакций связывания переносимого компонента в извлекающей фазе на кинетику его массопередачи вначале было доказано исследованиями в области хемосорбции труднорастворимых газов [2—4]. Разработанные при этом теории в дальнейшем без существенных изменений были перенесены на процессы экстракции с химическими реакциями [6, 117, 118, 152, 153]. В частности. Шарма [118], используя теорию хемосорбции Данквертса [156 — 158], обсудил влияние необратимой реакции второго порядка в извлекающей фазе на скорость массопередачи вещества при экстракции. Еще раньше Раал и Джонсон [152] вывели уравнение скоростп экстракции при наличии обратимой реакции димеризации экстрагируемого вещества в органической фазе, а Оландер учел обратимые реакции сольватации [151 ] и димеризации [153]. [c.381]

Анализ показывает [279], что при расчете кинетики хемодесорбции можно использовать уравнение такого же типа, что и при расчете прямого процесса, т. е. учитывать ускорение процесса через у, по крайней мере, при протекании реакции первого порядка. В этом смысле аналогия между расчетами прямого и обратного процессов подтверждается и в работе И. Д. Гридина [204], в которой применительно к десорбции СОг из водного раствора МЭА в поток азота показано, что можно пользоваться уравнением вида / = Ржй (Лр—Л ), причем в зависимости от состава и температуры жидкости значения коэффициента ускорения массопередачи у изменяются от 5,6 до 67,6. Однако, по-видимому, если химическая кинетика носит более общий характер, вопрос об аналогии двух процессов значительно усложняется и решение его требует проведения дополнительных исследований. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология