Массопередача при, диффузии

В осевом направлении теплопередача посредством теплопроводности и массопередача диффузией обычно незначительны так же, как и массовый поток в радиальном направлении. В этом случае предыдущие уравнения принимают вид [c.244]

Существует формальная аналогия между уравнением скорости массопередачи диффузией и уравнением скорости химической реакции первого порядка [c.350]

Процесс высокотемпературного окисления металлов является более сложным, чем рассмотренный выше случай, так как может включать внутреннюю диффузию не только окислителя, но и металла, а иногда только металла, но указывает, как показала Л. П. Емельяненко, на неоправданность полного игнорирования внешней массопередачи (диффузии) окислителя. [c.68]

Во всех необратимых процессах происходит выравнивание в системе давлений, температур, концентраций и других интенсивных параметров, т. е. осуществляется более равномерное распределение энергии и вещества. Эти процессы называют диссипацией энергии. Необратимые самопроизвольные процессы протекают в направлении, которое приближает систему к состоянию равновесия. Кроме того, эти процессы связаны с передачей теплоты или беспорядочным движением молекул., В сложном процессе, если хотя бы одна стадия необратима, то весь процесс в целом необратим. В реальных процессах часто такой стадией является трение (разных видов), процессы теплопередачи или массопередачи (диффузии, конвекции). [c.108]

Поверхностно-пористые носители позволяют осуществлять более быстрое разделение смесей, так как они обеспечивают большую скорость массопередачи (диффузия [c.64]

При реакциях между флюидными фазами (газами и жидко-костями) и твердыми телами или газами и жидкостями при достаточно малых скоростях потока в движущейся фазе лимитирующим звеном оказывается внешняя массопередача (диффузия). При увеличении скоростей внешних потоков лимитирующей становится внутренняя диффузия. Естественно, что скорости внутридиффузионных процессов не зависят от скорости внешнего потока. [c.474]

Суммарная скорость реакции в условиях смешанного процесса отчетливо зависит от стадии массопередачи диффузия и размер зерен катализатора больше влияют на достигаемую степень превращения, чем при парофазных реакциях. Для систем, в которых суммарная скорость гидрирования определяется диффузией через пленку, степень превращения за один проход возрастает пропорционально объемной скорости исходного углеводорода (если продолжительность контакта и прочие условия поддерживаются постоянными). Если же суммарная скорость определяется диффузией в поры, то при прочих одинаковых условиях степень превращения возрастает с уменьшением размера зерен [5, т. 3, с. 145]. [c.53]

В новых методиках обычно предусматривается контроль массопередачи диффузией, причем это упрощение проблемы часто позволяет осуществить полный математический анализ электродной реакции. Стационарная диффузия является значительно более сложной для интерпретации из-за довольно внушительных математических проблем гидродинамики, однако Левичем была создана полная теория (1942) одного вида электрода, а именно вращающегося дискового электрода, который стал удобным средством для изучения не очень быстрых электродных процессов в строго определенных условиях стационарной диффузии. Методики, основанные на применении вращающегося дискового электрода, были разработаны в основном советской школой электрохимии. Было исследовано несколько других систем, пригодных для точного гидродинамического анализа, но, по-видимому, у них нет никаких преимуществ перед вращающимся дисковым электродом. Однако такие исследования могут быть важными для прикладной электрохимии. [c.15]

Экспериментальное исследование процессов тепло- и массообмена в химическом реакторе и гидродинамика потока играют важнейшую роль в создании математического описания процесса. Мы, однако, не рассматриваем в этой книге способов измерения таких параметров, как коэффициенты тепло- и массопередачи, диффузии и пр., так как это является специальной областью не связанной со спецификой гетерогенного катализа. Исключение будет сделано для динамического метода определения гидродинамических характеристик проточных аппаратов, описываемого здесь [23, 35—37]. Получаемая с помощью этого метода информация является весьма ценной для расчета каталитических реакторов [24, 35, 36]. [c.379]

Выведенные в предыдущих разделах уравнения предназначены для того, чтобы получить численные оценки тех факторов, которые необходимы для расчета газофазных каталитических реакторов с неподвижным слоем твердого катализатора. В результате такого анализа выявилось относительное значение химической реакционной способности, массопередачи диффузией и теплопередачи. Цель анализа заключалась в объединении соответствующих уравнений скорости реакции с уравнениями сохранения массы и тепла. Совместное решение групп таких уравнений дает возможность вычислить концентрационные и температурные профили внутри реактора с неподвижным слоем и, следовательно, оценить размер реактора, в котором можно достичь заданной степени превращения. В этом разделе дается краткое описание подхода к решению расчетных задач, возникающих при конструировании реакторов непрерывного действия. [c.420]

Отсюда можно сделать вывод, что экстракционный процесс с одним растворителем следует проводить при такой температуре, когда двухфазная зона не будет замкнутой. Однако практически этот процесс часто оказывается неосуществимым, поскольку температура, необходимая для получения открытой зоны расслаивания, бывает ниже, чем точка плавления од ного из компонентов. Кроме того, экстракция при низкой температуре становится невыгодной по многим другим причинам. При пониженной температуре замедляется массопередача (диффузия), коэффициенты распределения экстрагируемых компонентов снижаются, в результате чего потребуется большой расход растворителя и увеличение числа ступеней. [c.228]

Примечание. Более строгое уравнение, связывающее Я и а, учитывает ряд дополнительных факторов, включая внешнедиффузионную массопередачу, диффузию в газовые полости насадки, перепад давления и т. д. [40, 41]. [c.63]

Скорость процесса и молекулярная характеристика продукта сложным образом зависят от соотношения скоростей массопередачи, диффузии и полимеризации. Картина протекания процесса может оказаться неопределенной, т. е. не будет поддаваться теоретическому расчету. [c.124]

Так, для внешнедиффузионной массопередачи (диффузия к зерну адсорбента или к слою неподвижной жидкости) [c.19]

Во всех этих процессах происходит переход компонента (нли компонентов) из одной фазы в другую, или перемещение вещества, которое называют диффузией (массопередачей). Диффузия обусловливается стремлением системы к физико-химическому равновесию, т. е. к достижению соответствующих концентраций компонентов в обеих фазах. Для практики очень важно знать не только равновесие (т. е. распределение концентраций), но еще и скорость, с которой система к нему приближается. [c.552]

Эти уравнения вполне аналогичны уравнениям теплопередачи. Разность концентраций соответствует разности температур, а коэффициенты массопередачи (диффузии) — коэффициентам теплопередачи. [c.564]

Отметим, что через оба пограничных слоя проходит одно и то же-количество вещества, причем скорость массопередачи (диффузии), согласно уравнениям (11-46) и (11-47), выразится уравнением [c.566]

Таким образом, кинетика процесса адсорбции описывается уравнениями диффузии и массопередачи. Однако эти уравнения гро- [c.260]

Мы уже убедились, что легче всего проводить исследование в тех случаях, когда одна из стадий протекает гораздо медленнее остальных и потому лимитирует скорость процесса. Однако мы рассматривали и случаи, когда две или больше стадий имеют сравнимые скорости. Так было в разделе VI.2, где учет взаимодействия стадий адсорбции, реакции и десорбции привел к кинетическому выражению (VI.20), и в упражнении VI.5, где было принято, что внешняя массопередача, адсорбция, десорбция и реакция идут со сравнимыми скоростями. Исследовали мы и взаимодействие процессов внутренней диффузии и реакции (раздел VI.4), получив наиболее простые результаты т] 1 и т) /2, в случае, когда одна из стадий была лимитирующей. [c.139]

Несмотря на недостатки теории Нернста—Бруннера (невозмож-лссть теоретического расчета предельной плотности тока, физическая несостоятельность модели диффузионного слоя), потребовалось почти сорок лет для создания новой, более совершенной теории диффузионного перенапряжения. Успехи в этом направлении были, до тигнуты благодаря применению к явлениям диффузии основных положений тепло- и массопередачи, в частности законов гидродии , [c.311]

Исторически первой теорией массопередачн была пленочная теория Нерн-ета [1], предположившего, что к поверхности твердого тела прилегает неподвижный слой жидкости, массопередача в котором носит стационарный характер. Эти предположения сразу же приводят к выводу о линейном распределении концентрации в гипотетической пленке и прямой пропорциональности между потоком массьг (/) и коэффициентом молекулярной диффузии (О). Теория Нернста, однако, не дает возможности определить величину /, поскольку она не позволяет вычислить толщину плепки. [c.169]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Турбулизация межфазной границы может быть обусловлена- также возникающими при тепло- или массопередаче локальными изменениями поверхностного натяжения. Учет влияния концентрационных и температурных изменений поверхностного натяжения на гидродинамику вблизи межфазной границы представляет собой весьма сложную и в настоян1ее время еще не решенную задачу (необходимо исследовать устойчивость решения уравнения Навье — Стокса по отношению к малым возмущениям — локальным изменениям скорости). Пока сделаны лишь первые попытки решения этой задачи [72, 73]. В частности, показано [72], что возможность возникновения неустойчивости существенно зависит от знака гиббсовой адсорбции растворенного вещества в состоянии термодинамического равновесия, а также от соотношения между кинематическими вязкостями соприкасающихся фаз и коэффициентами диффузии веществ, которыми обмениваются эти фазы. Объяснено явление стационарной ячеистой картины конвективного движения, вызванного локальными градиентами поверхностного натяжения [73].. Дальнейшие исследования в этой области наталкиваются на серьезные математические трудности. [c.183]