Конвективные ячейки при массопередаче ПАВ

Из (4.5) следует, что скорость массопередачи может увеличиться с увеличением абсолютной величины локальных градиентов поверхностного натяжения вдоль отдельной конвективной ячейки и с уменьшением ее линейных размеров. Анализ, выполненный в работе [120], не учитывает вклада гиббсовской адсорбции в баланс касательных напряжений по поверхности раздела фаз этот эффект учтен в работах [121, 122]. [c.97]

Модель включает неизвестные параметры Л, /С и К, в общем случае зависящие от продольной координаты. Для оценки указанных параметров использованы самые упрощенные представления. При условии, что v=10 2 м / , у=1 г/см Оа = = 2-10 м / , №=100 см/с, К = К, масштаб конвективной ячейки 10 см (оценка по данным экспериментальной работы [ПО]), получено ао = 2,5, Л = 1,57-10 для Ло=10- Н/м и 0 = 25, Л = 10 для До=10 Н/м соответственно ускоряющий фактор, обусловленный поверхностной конвекцией, равен 3,25 и 6, что неплохо согласуется с экспериментальными данными П. Бриана [140] для физической абсорбции и хемосорбции и данными В. Кларка [141] для физической абсорбции. Оценка ускорения в значительной степени приблизительна тем не менее один из результатов расчета по указанной модели весьма интересен очень малые значения До могут привести к заметному ускорению массопередачи. [c.102]

Этот метод основан на изучении массопередачи при перемешивании каждой фазы. Перенос веш,ества осуш,ествляется конвективной диффузией. Однако перемешивание не столь интенсивно, чтобы нарушить фиксированную границу раздела фаз. За массопередачей наблюдают путем периодического или непрерывного измерения концентрации вещества в фазах. Непрерывный контроль может быть осуществлен с использованием кондуктометрического [17, 80—82], потенциометрического, радиометрического [18, 34, 84, 85] и других методов. Ячейки с перемешиванием позволяют резко снизить диффузионные сопротивления в фазах и тем самым увеличить вклад поверхностного сопротивления. [c.393]

Методы, использующие визуализацию частиц, являются весьма распространенными они основаны на введении в исследуемую систему отражающих или рассеивающих свет мелких твердых частиц с последующей регистрацией их перемещения на фото- или кинопленке. Для визуализации конвективных ячеек диспергированные частицы впервые были применены Бенаром используя порошкообразные алюминий и графит, Бенар получил отчетливую картину ячеечной поверхностной конвекции в слое жидкости, подогреваемой снизу (ячейки Бенара [104]). Линде использовал споры грибка для изучения поверхностной конвекции при массопередаче гексана из воздуха в тетрахлорэтан. В такой постановке метод позволяет получать практически только качественную информацию, относящуюся к началу возникновения конвективной нестабильности поверхности и развитию конвективных ячеек. [c.103]

Локальная модель массопередачи. Для элементарной ячейки полного перемешивания можно записать, как и для системы СОг — МЭА, уравнение материального баланса (6.17) по свободному диоксиду углерода. Пренебрежение конвективным членом основано на том, что большая часть поглощаемого СОг переходит в связанное состояние. [c.189]

Исследовалась массопередача уксусной кислоты в системах этиленгликоль — этилацетат, вода — изобутиловьп спирт и вода — этилацетат. Прп определенной величине возмущений наблюдались псевдостационарные полигональные конвективные ячейки. Этот тип межфазных явлений был назван микромасштабным межфазным движением в отличие от макромасштабного, под которым Беккер ы др. понимали движение, обусловленное потоками и геометрией межфазной новерхности. Средняя площадь ячейки возрастает во времени, причем ячейки большого размера растут за счет меньших. Для систем гликоль — ацетат и вода — изобутиловый эфир соотношение между средней площадью и временем было найдено линейным при массопередаче из гликоля или изобутилового спирта. Это означает, что линейный размер ячейки нропорционален корню квадратному из времени. Определяя глубину проникновения в случае молекулярной диффузии как было показано, что поря- [c.236]

Е. Рукенштейн [137—139] предпринял попытку дать рекомендации по расчету ускорения массопередачи в результате поверхностной конвекции в условиях вынужденной конвекции. Предложена двумерная модель конвективных ячеек, в соответствии с которой элементы жидкости участвуют в поступательном движении со средней скоростью м и в циркуляционном движении в конвективной ячейке. Для компонент скорости приняты соотношения [c.101]

Приведенные данные позволяют дать количественную оценку величины йа/йх, по достижении которой может быть обнаружено экспериментально увеличение массопередачи, вызванное поверхностной конвекцией. Эта величина составляет 0,5-10 —0,7-10 Н/м и неплохо согласуется с величиной, приводимой Е. Рукенштейном [137]. Последний при обработке опытных данных П. Бриана [140] принял, что в пределах предполагаемого размера конвективной ячейки (Ю см) продольное изменение а составляет 10 —10 Н/м, т. е. йа1с1х= = 10-2—10-1 Н/м2. [c.119]

А. В работах Орелла п Вествотера [29, 30] изучалась массопередача уксусной кислоты лгежду этиленгликолем и этилацетатом в ячейке 3,25 X 6,65 X 8 см (самое короткое расстояние дано по вертикали). Толщина верхнего и нижнего слоев раствора 1,5 и 1,7 см соответственно. Прп переносе уксусной кислоты из этилацетата в гликоль межфазная активность не отмечалась. Однако нри переносе в обратном направлении наблюдалась упорядоченная межфазная конвекция. Поскольку для этой системы е и равны соответственно 0,027 и 43, то, в соответствии с критериями Стерлинга и Скривена (см. табл. 6.1), при переносе вещества из тяжелой в легкую фазу должна появляться конвективная неустойчивость. [c.230]

Указанные механизмы массопередачи в качественном отношении подтверждают предполагаемый характер зависимости интенсивности массообмена от числа Марангони. Так, следуя работе [120], в случае сравнительно малых градиентов поверхностного натяжения состояние поверхности стабильно (участок 1 на рис. 4.8), хотя может наблюдаться заметное изменение массообменных характеристик при изменении хюх на поверхности. При достижении определенного числа Ма происходит резкое изменение гидродинамической картины вблизи поверхности образуются упорядоченные конвективные структуры типа циркуляционных ячеек (участок 2). Дальнейшее повышение числа Ма может привести к нарушению устойчивости стационарных ячеек и образованию организованных структур нового типа (полосы или ячейки различной формы участок 3). Наконец, при достижении нового критического значения числа Марангони в точке бифуркации Лз происходит полная дестабилизация поверхности, проявляющаяся, в частности, в виде эрупций. [c.115]

Модель массопередачи на единичном контактном устройстве (барботажная тарелка и переливное устройство). Поскольку на барботажной тарелке объем пограничного реакционно-диффузионного слоя мал по сравнению с объемом основной массы жидкости, а величина коэффициента ускорения при высоких а незначительна, то, следуя работе [48], можно сделать предположение о том, что в основную массу жидкости поступает в свободном виде весь поглощенный из газа диоксид углерода. Это тем более оправдано, если учесть, что диффундирующие в ядро жидкости продукты реакции КЫНСОО и КЫНз+ способствуют мгновенному смещению равновесия реакции (6.11) влево с образованием СОг. Следовательно, для элементарной ячейки полного перемешивания жидкости материальный баланс по свободному диоксиду углерода при пренебрежении конвективным членом можно записать в виде [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология