Коэффициент в сплошной и дисперсной фаза

При движении капель жидкости в газовой среде лимитирующим сопротивлением для не слишком больших значений коэффициента Генри является сопротивление капли. Однако для очень хорошо растворимых газов (например, для НР) лимитирующим может быть сопротивление сплошной фазы. Поскольку при давлении, близком к атмосферному, отношение вязкостей дисперсной фазы к сплошной порядка 10 , то циркуляцией в капле можно пренебречь и рассматривать каплю, по крайней мере для малых значений Ке, как твердую сферу. [c.204]

Здесь Q - удельный тепловой поток - коэффициент продольного перемешивания для теплового потока р, Ср - температура, плотность и удельная теплоемкость сплошной или дисперсной фазы. В общем случае = D . [c.148]

Коэффициент к - в уравнении (6) находится в зави -симости от типа ячеек из соотношения потоков сплошной, дисперсной фаз и скорости всплывания капель в установившемся состоянии [c.146]

Прандтля ( Л(, — вязкость сплошной фазы, Рс — плотность сплошной фазы, — коэффициент диффузии дисперсной фазы в сплошную). [c.464]

Диффузионную модель применяют для описания продольного перемешивания как в сплошной, так и в дисперсной фазе. Обозначим концентрацию растворенного компонента или метящего вещества (трассера) и расход сплошной или дисперсной фаз через с и К, а коэффициент продольного перемешивания через йд. Тогда, согласно диффузионной 10 147 [c.147]

В результате исследования продольного перемешивания в насадочной колонне при встречном движении двух фаз установлено [181], что коэффициент продольного перемешивания в сплошной фазе уменьшается с увеличением скорости оплошной фазы и уменьшением скорости дисперсной фазы. Такой характер изменения Еп.с связан с уменьшением поперечной неравномерности в потоке сплошной фазы при его турбулизации, вызванной увеличением скорости. При дальнейшем увеличении скорости сплошной фазы рост турбулентных пульсаций приводит к возрастанию Еп.с-К этому же приводит увеличение скорости дисперсной фазы. [c.185]

Коэффициент массопередачи. Ввиду большого значения коэффициента распределения (в пользу тетрахлорида углерода, являющегося дисперсной фазой) коэффициент массопередачи в данном случае может быть принят равным коэффициенту массоотдачи в сплошной фазе (в воде). Коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в аппаратах с мешалкой можно рассчитать по следующему эмпирическому уравнению [181 [c.57]

Если целевым назначением аппарата является извлечение или насыщение по сплошной фазе, то высота колонны, необходимая для достижения заданной степени насыщения, уменьшается с уменьшением С. В отличие от извлечения из дисперсной фазы, в данном случае 2 0 при С— О, что формально следует из формулы (5.37). Физически это связано с тем, что при заданном расходе сплошной фазы уменьшению С соответствует увеличение Кд при этом возрастает не только средняя движущая сила процесса, но и поверхность контакта фаз и, следовательно, объемный коэффициент массопередачи. [c.224]

Приведенные соотношения применимы и к расчету противоточных теплообменников. При этом д - температура дисперсной фазы у -температура сплошной фазы к - коэффициент теплопередачи. Для случая теплообмена 1 = 1. [c.224]

В кинетической области концентрация экстрактива в сплошной фазе равновесна его концентрации в дисперсной фазе не только на поверхности капли, но и по всему сечению колонны. При зтом концентрация экстрагируемого компонента внутри частицы дисперсной фазы постоянна по объему. Расчет выполняется в предположении постоянства произведения коэффициента распределения на константы скоростей реакций. [c.294]

Исследования показывают, что отношение коэффициентов продольного перемешивания дисперсной и сплошной фаз ( п.д/ п.с) может изменяться от 1 до 100. В среднем п.д на порядок больше Еп.с, но числа Пекле для обеих фаз примерно одинаковы. Отмечается [148], что при исследовании РДЭ диаметром 1000 мм коэффициенты продольного перемешивания дисперсной фазы в. [c.155]

При высоких скоростях вращения мешалок в секциях колонн часто достигается практически полное перемешивание дисперсной фазы. Можно предполагать, что в этих условиях уравнения ( .18) — ( .20) будут справедливы и для дисперсной фазы. Однако вероятность полного перемешивания для дисперсной фазы в секциях реальных аппаратов меньше, чем для сплошной. Поэтому применительно к дисперсной фазе уравнение ( .19) определяет максимальное (предельное) значение коэффициента обратного перемешивания. [c.168]

В работе [153] обнаружено значительно большее влияние частоты и амплитуды пульсации на коэффициент обратного перемешивания [уравнение (2) табл. 7], чем в работе [152]. При этом Еоб в случае встречного движения двух фаз меньше, чем при однофазном потоке. По мнению авторов [153], капли дисперсной фазы, коалесцируя под (или над) тарелкой, образуют слои, препятствующие обратному перемешиванию сплошной фазы. При увеличении скорости последней значение Еоб уменьшается, а при однофазном потоке обратный переток жидкости из секции в секцию осуществляется легче, и Еоб возрастает. Во время опытов не было обнаружено влияния соотношения фаз на величину Еоб. [c.174]

В работе [66] исследован вибрационный экстрактор диаметром к = 300 мм и высотой = 6000 мм с отстойными камерами. Опыты проводили при однофазном потоке [трихлорэтилен, Пс = = 19—71 м (м -ч)] и при встречном движении двух фаз [сплошная— трихлорэтилен, ис = 19—71 м (м -ч) дисперсная — вода, Ыд=0—35 м (м2-ч). Амплитуда вибрации А = 2—5 мм, частота Л/=94—220 МИН . Удерживающая способность находилась в пределах 11—26%. Наблюдаемые коэффициенты продольного перемешивания составляли п.с=13—20,9 см /с, п.д=108—209 см /с. Хотя коэффициенты продольного перемешивания для дисперсной фазы на порядок выше, чем для сплошной, числа Пекле для обеих фаз оказываются близкими. [c.180]

Коэффициенты продольного перемешивания при встречном движении сплошной и дисперсной фаз определяли в работе [156] [c.188]

Расчет экстракционных колонн часто проводят на основе коэффициентов массоотдачи для свободно осаждающихся одиночных капель. Такой метод расчета в наибольшей степени применим к распылитель, ным и тарельчатым колоннам, но на практике используется и для колонн других типов. Коэффициенты массоотдачи как в сплошной, так и в дисперсной фазе зависят от размеров капель. Для мелких капель, ведущих себя подобно жестким сферам, внутри которых массоперенос осуществляется лишь за счет молекулярной диффузии, коэффициенты массоотдачи можно рассчитать по уравнениям [8, 9] [c.140]

Высота рабочей зоны. Для коэффициентов продольного перемешивания в распылительных колоннах нет надежных корреляционных зависимостей. Однако известно, что в сплошной фазе происходит сильное продольное перемешивание движение же дисперсной фазы (в случае если капли не очень широко распределены по размерам) приближается к режиму идеального вытеснения. Поэтому при расчете высоты рабочей зоны примем следующую структуру потоков для сплошной фазы — идеальное перемешивание, для дисперсной — идеальное вытеснение. В этом случае необходимое число единиц переноса по дисперсной фазе определяется уравнением [c.143]

Коэффициент продольной диффузии в дисперсной фазе (газе), как следует из уравнения (10.2) и исходя из экспериментальных данных, принимается равным нулю. Коэффициент продольной диффузии в сплошной фазе для случая двухфазного потока в неподвижном катализаторе может быть определен по критерию Пекле, который для этого случая рассчитывается по формуле [9] [c.189]

Установлено, что скорость массопередачи определяется соотношением конвективного массообмена и молекулярной диффузии. Зависимость от О экспериментально подтверждена рядом исследователей [13—21 и др.]. Однако эти работы подтверждают одновременно и зависимость скорости массопередачи от наличия конвективного переноса. Различие гидродинамической обстановки обусловливает и различный вклад молекулярной и конвективной диффузии в процессы переноса в сплошной и дисперсной фазах. Более того, по данным некоторых исследователей [22, 23], на иоверхности капли могут существовать несколько зон с различным механизмом массопередачи, хотя на практике обычно определяется величина коэффициента массопередачи, усредненная по всей поверхности капли [c.197]

В системе жидкость — жидкость лимитирующее сопротивление реакционной фазы — явление чрезвычайно редкое. Реакция, как правило, протекает в сплошной фазе. Если коэффициенты молекулярной диффузии переходящего компонента в фазах не сильно отличаются по величине, то коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в 6—10 раз больше, чем коэффициент массоотдачи в дисперсной фазе [6]. Лимитирующее сопротивление сплошной фазы в этих условиях имеет место при величине коэффициента распределения <0,1. Если при этом учесть увеличение скорости массопередачи в сплошной фазе под воздействием химической реакции, то становится очевидным, что лимитирующее сопротивление реакционной фазы может иметь место лишь при очень малых значениях коэффициента распределения (г ) 10 ). Столь низкие значения коэффициентов распределения в системе жидкость — жидкость встречаются сравнительно редко. [c.227]

В гл. 4-8 рассмотрены массотеплообмен и массообмен, осложненный необратимыми и обратимыми химическими реакциями в сплошной или дисперсной фазах в общем случае соизмеримых сопротивлений фаз. До последнего времени в монографиях и руководствах по химической технологии массообмен, осложненный химическими реакциями, рассматривался в приближении пленочной или пенетрационной моделей, имеющих ограниченную применимость. Кроме того, в приведенных в литературе методах расчета определялся только коэффициент ускорения, полученный при условии постоянства концентраций в сплошной и дисперсной фазах. В данной книге приводятся математические модели. [c.3]

В насадочной колонне диаметром 150 мм, заполненной кольцами Рашига размером 15X15 мм, были определены [184] коэффициенты продольного перемешивания для сплошной фазы при встречном движении двух фаз (вода — керосин). Установлено, что Еп.с = —4 см с, причем в зависимости от удерживаюшей способности (УС) по дисперсной фазе величина Еп.с сначала падает, а затем возрастает с ростом УС. [c.190]

НИИ она падает. Объемная концентрация частиц в первом режиме сравнительно невелика, а скорость частиц достаточно высока. Наблюдается интенсивное мелкомасштабное пульсационное движение частиц и значительное перемешивание как сплошной, так и дисперсной фазы по высоте аппарата. Движение частиц во втором режиме носит замедленный и достаточно регулярный характер . Объемная концентрация частиц Bbmie, чем в первом режиме, и при не слишком больших расходах сплошной фазы близка к концентрации плотной упаковки. Продольное перемешивание значительно снижено по сравнению с первым режимом. Частицы соприкасаются друг с другом. Капли и пузыри в этом режиме заметно деформированы. За эти особенности второй режим движения капель и пузырей получил название режима плотной упаковки [156] или плотного слоя [133]. Из-за высокой объемной кош1ентрации частиц, а следовательно, и значительной межфазной поверхности, а также низких значений коэффициентов продольного перемешивания режим движения частиц во взвешенном состоянии имеет преимущества по сравнению с режимом обычного осаждения при проведении процессов тепло- и массообмена. [c.95]

Граничные условия (3.11), (3.16), (3.13), (3.17) были приняты в работах [207—209]. Отметим, что условия (3.16), (3.17) не удовлетворяют предельному переходу при стремлении коэффициентов продольного перемешивания к нулю. Однако исходные граничные условия (3.10), (3.12), (3.14) и (3.15) им удовлетворяют. Как будет показано в разделе 5.3, градиенты концентращ й.(/у/б / и <1х1с1И на выходе сплошной и дисперсной фаз из колонны равны нулю при сколь угодно малых значениях - п.с.- п.д. и отличны от нуля при >п.с О и - п.д =0- [c.150]

Для массообмена получены обобщенные расчетные формулы, учитывающие изменение коэффициента распределения, а для случая растворения - уравнения, учитываюпдие также изменение скоростей сплошной и дисперсной фаз по высоте колонны. [c.217]

Здесь уи Тс - концентрация и температура в ядре потока дс и Гд - средние по объему концентрация и температура в дисперсной фазе ф - коэффициент распределения и к- д - общие коэффициенты массопереноса со стороны сплошной и дисперсной фаз а - коэффициент теплопереноса а - площадь поверхности контакта фаз в единице объема колонны уЙ и (5 - скорость массо-и теплопереноса (знак М условно принимается положтельным при переходе компонента из дисперсной фазы в сплопшую). [c.218]

В предьщущих разделах рассматривался массотеплообмен для постоянных по высоте колонны значениях коэффиплента распределения, коэффициента массопередачи, удельной поверхности контакта фаз и скоростей подачи сплошной и дисперсной фаз. Эти методы применимы как для моно дисперсных потоков, так и для пленочных течений. [c.242]

Обьино химическая реакция протекает в объеме одной из фаз, сопротивление которой является лимитирующим. Ниже будут рассмотрены случаи реакхщй первого и второго порядков, протекаюпшхв объеме сплошной или дисперсной фазы. Тепловой эффект химической реакции полагается незначительным, так что основные физико-химические характеристики среды (вязкость, плотность, коэффициент диффузии и др.) остаются постоянными. [c.264]

Исследованию и расчету колонных химических реакторов и процессам абсорбции и десорбции в колонных аппаратах посвящена об-щирная литература. Больщинсгво работ относится к экспериментальному изучению конкретных систем и получению эмпирических формул дпя расчета аппаратов. В ряде работ применяются пленочная и пенетрационная модели массопередачи с химическими реакциями, изложенные в гл. 6. Поскольку, однако, эти модели разработаны для случая постоянства концентрации хемосорбента и абсорбтива (экстрактива) в сплошной и дисперсной фазах, их применение дпя расчета прямо- и противоточных аппаратов затруднено. Обычно при расчете колонных аппаратов полагают, что коэффициент ускорения массообмена вследствие протекання химических реакций постоянен по высоте колонны. Это допущение может привести в ряде случаев к существенным ошибкам. [c.286]

При изучении массообмена, осложненного химическими реакциями как в дисперсной, так и в сплошной фазах в колонных аппаратах,ограничимся рассмотрением сравнительно небольших задержек дисперсной фазы, не превышающих 15 %. В гл. 6 были приведены экспериментальные данные, согласно которым при задержке дисперсной фазы менее 15 % измеренные величины коэффициентов массопередачи в единичные капли и в стесненном потоке в пределах разброса опьггных данных совпадают. Поэтому при вьшоде уравнений массообмена в колонных аппаратах мы не будем учитьшать стесненность потока. Отметим, что в подавляющем большинстве абсорбционных, экстракционных и теплообменных колонных аппаратов с дисперсной фазой задержка дисперсной фазы не превьппает указанной величины. [c.299]

В работе [165] изучали продольное перемешнвагаие сплошной фазы в вибрационной колонне прямоугольного сечения 30X70 мм на системе толуол — вода, причем в качестве оплошной фазы использовали как толуол, так и воду. Обнаружено, что коэффициент рециркуляции между секциями аппарата уменьшается с увеличением скорости сплошной фазы в- степени —1,25, скорости дисперсной фазы в степени —0,2 и расстояния между тарелками в степени —0,2. С ростом интенсивности вибрации коэффициент рециркуляции увеличивается в степени +1,45. [c.179]

В работе [21] на основе диффузионной модели структуры потока предложен метод определения параметров продольного перемешивания по скачку концентраций на входе сплошной фазы Метод основан на преобладающем продольном перемешивании в аппарате, поскольку в питающей трубке оно пренебрежимо мало. Это означает, что в сечении входа значение. коэффициента продольного перемешивания резко изменяется, приводя к скачку концентраций во входящей фазе. Скачок, оцениваемый числом единиц переноса 7 , зависит от фактора массообмена F = mVyjVx и числа Пекле сплошной фазы Рес и в меньшей степени — от числа Пекле дисперсной фазы Pe . Предложена [21] номограмма, позволяющая одновременно определять значение Рес и Ред по значениям F и Т. [c.202]

Продольное переметивaiHiHe в распылительной ко.лоине диаметром 38 мм и длиной 1,0 м изучали [212] на системе вода (сплошная фаза)—метилизобутилкетон (дисперсная фаза). Средняя удерживающая способность по дисперсной фазе (УС) была на уровне 0,04. Исследование проводили методом ступенчатого ввода трассера в сплошную фазу кривые отклика интерпретировали на основе диффузионной модели. Влияния скорости дисперсной фазы на коэффициент продольного перемешивания сплошной фазы Еи.с не было обнаружено для его определения предложено эмпирическое уравнение [c.202]

Высота колонны. Рассчи аем высоту колонны с учетом продольного перемешивания н) основе диффузионной модели по схеме, показанной на рис. 1Г. 5. Коэффициенты пpoJ дольного перемешивания в сплошной фгзе (Ес) и в дисперсной фазе ( д) определим из следующих эмпир ческих уравнений [13] [c.145]

Рассмотрим наиболее распространенный тин жидкогазофазного каталитического реактора, представляющего собой колонну с неподвижным гранулированным катализатором в виде насадки, утопленной в слое жидкости. Такие реакторы большей частью работают в режиме прямотока сплошной и дисперсной фаз, хотя иногда применяется п противоток. Сложность расчета такого рода реакторов прежде всего заключается в недостаточной изученности методов определения физических коэффициентов, входящих в систему уравненпй [c.188]

Важнейшим свойством массопередачи при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы является квазистационарный характер процесса, что резко отличает массопередачу в сплошной фазе от массопередачи в дисперсной фазе. Лишь для случая массопередачи от пузырей очень большого диаметра (>25 мм) было отмечено [72, 73] некоторое уменьшение коэффициентов массопередачи с увеличением времени контакта. Однако для пузырей столь большого размера возможно возникновение специфических эффектов, например, изменение скорости обтекания частицы под влиянием градиента межфазного натяжения по механизму, рассмотренному Тимсоном и Дюном [74]. Уменьшение коэффициента массопередачи может быть связано также с механизмом движения столь больших пузырей, которые увлекают с собой некоторый объем сплошной фазы [75]. [c.210]

Массопередача при. лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы. Коэффициент массопередачи в каплях очень малого диаметра 0,02 см) может быть вычислен по формуле Ньюмена [25]. Формула Ньюмена (11.28) табулпровапа в работе [76] и в монографии [6]. Формула Ньюмена пригодна для расчетов в случае, когда циркуляция в капле полностью заторможена, что имеет место либо при очень малых значениях Не, либо нри высокой вязкости дисперсной фазы (р, 100ч-150). Для капель днаметром к = 0,020,05 мы формула Ньюмена дает несколько заниженные значения. Следует отметить, что рекомендация Трейбала, который предлагал для модели Ньюмена величину критерия Л и = 6,3, является досадным недоразумением. Модель Ньюмена предполагает нестационарный характер процесса и критерий Ки достигает значения 6,3 лишь при Ро 0,1. Вообще значение критерия Ми = 6,3 определяет минимальную скорость массопередачи при отсутствии внешнего сопротивления и постоянстве концентрации переходящего вещества в сплошной фазе. [c.218]

В случае, когда процесс лимитируется сопротивлением дисперсной фазы и концентрация переходящего компонента в сплошной фазе постоянна по высоте секции, коэффициент массопередачи связан с величиной степени извлечения соотношением Гедесса [61] [c.253]

Торможение циркуляционных токов внутри включений приводит к увеличению коэффициента трения между частицами и сплопшой фазой и, как следствие, к уменьшению относительных скоростей. Кроме того, стоксова скорость частицы резко снижается за счет эффекта стесненности из формулы (3.10) видно, что при д5=0,5 стоксова скорость уменьшается в 38 раз. Таким образом, можно предположить, что в системе координат отсчета, связанной с движущимся включением, значимость конвективного члена для сплошной фазы в уравнениях (3.8) невелика. Этот вывод подтверждается и практическими соображениями для достаточно мелких дисперсий вероятно, что частицы дисперсной фазы полностью переносятся токами сплошной фазы, оставаясь в покое относительно несущей жидкости. [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология