Массопередача соотношение фаз

Высота единицы переноса характеризует интенсивность массообмена в аппарате, будучи связана с коэффициентом массопередачи соотношением [c.56]

Разработан метод кинетического расчета массообменных аппаратов для хемосорбционного разделения газов. Метод основан на использовании теоретического значения ускорения массопередачи за счет протекания химической реакции. Метод учитывает принципиальную особенность хемосорбционных процессов изменение кинетических закономерностей в жидкой фазе, движущей силы процесса, коэффициентов массопередачи, соотношения фазовых сопротивлений по высоте аппарата. Учтена специфика влияния реальной структуры потоков газа и жидкости на эффективность хемосорбционных процессов. По предложенной методике коэффициент извлечения передаваемого компонента, степень насыщения хемосорбента и характер распределения концентраций по высоте аппарата определяются при необратимой хемосорбции в зависимости от следующих безразмерных параметров кинетических, стехиометрического, диффузионного и гидродинамических (числа Боденштейна для жидкой и газовой фазы). В общем виде процесс описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка. [c.224]

Высота единицы переноса связана с объемным коэффициентом массопередачи соотношением [c.131]

В практике исследований аэрационных систем в последние годы в качестве критерия эффективности используется также величина окислительной способности, связанная с объемным коэффициентом массопередачи соотношением [c.107]

Объемный коэффициент массопередачи является основным кинетическим критерием оценки аэрационных систем, который суммарно учитывает влияние гидродинамической обстановки процесса и физико-химических свойств жидкости и газа. В практике исследований аэрационных систем в качестве критерия эффективности используется также величина окислительной способности, связанная с объемным коэффициентом массопередачи соотношением [c.127]

Уравнение массопередачи. Соотношение (5.52) можно использовать для нахождения потока 1 или коэффициента массоотдачи (3 (если его теоретический расчет не представляется возможным) лишь тогда, когда известна концентрация на границе фаз. Зачастую измерение концентрации на границе раздела фаз сопряжено со значительными экспериментальными трудностями Поэтому для удобства представления опытных данных и выполнения расчетов пользуются коэффициентом массопередачи К, отнесенным к концентрации переносимого вещества в данной фазе. Коэффициент массопередачи отнесенный к концентрации в фазе 1, определяется соотношением [c.349]

Внешняя массопередача определяет соотношение между концентрациями в ядре потока с. и с и концентрациями у внешней по- [c.127]

Коэффициент массопередачи /г. определяется экспериментально, причем результаты измерений оформляются в виде соотношений между безразмерными параметрами, как в разделе VI.3. Если коэффициент межфазной массопередачи достаточно велик, устанавливается равновесие между фазами. Тогда [c.209]

Естественно, что изменение рабочего давления (температуры) совмещенного процесса наиболее сильно влияет на химическую кинетику и, таким образом, является эффективным фактором изменения соотношения скоростей собственно химического превращения и массопередачи. [c.208]

Если коэффициенты к, и /с,к по величине не являются примерно одинаковыми, то при установлении главного сопротивления массопередаче главную роль играет соотношение значений к /кт и параметра т. [c.76]

Если рабочая линия выражает соотношение рабочих концентраций по всей высоте абсорбера, то любая точка С изображает любое сечение абсорбера и по графикам можно найти движущую силу массопередачи в любом сечении абсорбера. [c.74]

Таким образом, для случая линейной зависимости скорости межфазного перехода от концентрации общий коэффициент массопередачи со стороны первой фазы определяется соотношением [c.263]

Таким образом, если выражением движущей силы в данном случае считать правую часть уравнения (6.30), то обш 1Й коэффициент массопередачи со стороны первой фазы определяется из соотношения [c.264]

Подобно тому, как, исходя из коэффициентов массоотдачи, можно найти суммарный коэффициент массопередачи, точно также на оснований высоты единицы массоотдачи может быть определена высота единицы массопередачи. Другими словами, соотношения, подобные уравнениям (VI, 2) и (VI, 3), можно получить и для высоты единицы массопередачи через эту величину выражены все современные экспериментальные данные о процессе массопередачи. [c.181]

Проблема скорости массопередачи в неподвижном слое широко исследовалась первоначально в области абсорбции, адсорбции, дистилляции и экстракции. В реакционных системах твердые гранулы обычно имеют меньшие размеры, чем частицы твердых веществ в упомянутых физических процессах, но аналогичные соотношения, по-видимому, применимы и здесь. Псевдоожиженный слой используется в таких физических процессах, как осушка газов или фракционированная адсорбция углеводородов, но его главное применение—в каталитических реакциях. [c.283]

Это уравнение относится к массопередаче между поверхностью тверды гранул и газовой или жидкой фазой. Можно привести много других соотношений, в том числе и более поздних, но в настоящее время вполне достаточно указанного уравнения. Метод оценки коэс ициентов диффузии в многокомпонентных системах был разработан Вильке . Элективные коэффициенты диффузии будут рассмотрены ниже. [c.284]

Такие научные дисциплины, имеющие важное значение в химической технологии, как гидравлика, теплопередача, массопередача, дают много соотношений между соответствующими параметрами процесса. Эти соотношения позволяют осуществлять проектирование промышленной аппаратуры при помощи ограниченного количества опытных данных. Проявляется большой интерес и прилагается много усилий для разработки подобных обобщений также и в области химических реакторов, однако из-за сложности этой проблемы здесь не удалось пока достигнуть значительных успехов. Следовательно, как правило, приходится главным образом основываться на данных конкретных экспериментальных исследований. [c.339]

Ценность метода единичного реактора зависит, конечно, от успеха, с которым им можно пользоваться для корреляции данных. Корреляции многих данных по массопередаче были найдены в виде зависимости высоты единицы переноса от физических свойств веществ и условий процесса. Высота аппарата, необходимого для проведения данного процесса, может быть тогда найдена умножением ВЕП на Единицы реактора могут найти применение в гетерогенных процессах, в которых существенным фактором таблица 78 является диффузия, так как высоты единиц диффузионного переноса массопередачи и химического сопротивления,возможно, удалось бы скомбинировать некоторым образом в одну общую единицу. До сих пор, однако, не найдено соотношение для высоты единичного реактора, так что метод в настоящее время интересен только вследствие имеющейся аналогии. [c.351]

Механизм переноса тепла аналогичен механизму переноса массы, поэтому теплопередача между гранулами и потоком в стационарном слое описывается соотношениями того же вида, что и приведенными для массопередачи, а именно [c.157]

В формуле (7.76), как и в формуле (7.70), определяющей величиной является критерий а. Этот критерий, характеризующий соотношение емкостей фаз по переходящему реагенту, был получен [25—27] при решении уравнений, описывающих массопередачу в условиях противотока. Он является чисто массообменным и играет большую роль при термодинамическом расчете жидкостной экстракции [28]. [c.121]

В предыдущем разделе было показано, что термическая устойчивость ДЖР характеризуется соотношением скоростей химической реакции, тепло- и массопередачи. Действительно, кривые, приведенные на рис. 9.2 и 9.4, показывают, что в большинстве случаев реактор термически устойчив уже при у 0,9, т. е. наличие сравнительно небольшого диффузионного сопротивления часто обеспечивает термическую устойчивость реактора. Однако температурная зависимость скорости процесса определяется не только изменением скорости химической реакции. [c.178]

В простейшем случае, когда изменение энтропии системы вызвано только массопередачей, поток массы определяется соотношением [c.195]

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]

Средний (по времени) коэффициент массопередачи определяется выражением (11.15) и связан с величиной степени насыщения соотношением [c.199]

Формула Кронига и Бринка (11.38) является одним из важнейших соотношений в теории тепло- и массопередачи, поэтому имеет смысл более подробно остановиться на границах ее применимости и рассмотреть некоторые теоретические работы, в которых эта формула подвергается критике. Результаты экспериментальной проверки формулы (11.38) будут рассмотрены в разделе 11.6. [c.203]

Сопоставление формул (12.9) и (12.13) показывает, что влияние химической реакции на скорость массопередачи можно выразить при помощи фактора ускорения р. В случае молекулярной диффузии ускорение, вызванное необратимой быстропротекающей реакцией, определяется соотношением [c.231]

Рассмотрим случай, когда скорость химической реакции достаточно велика по сравнению со скоростью молекулярной диффузии, т. е. выполняется условие /з > 10, где фактор определяется соотношением (12.25). Эта задача была решена в работе [55], авторы которой воспользовались для этого случая решением задачи о массопередаче через плоскую границу раздела фаз. [c.237]

Для расчета коэффициентов теп-ло- и массопередачи в этом случае могут использоваться теоретические и полуэмпирические соотношения, которые даны в гл. 11 и 12. На рис. 13.1 проведено сопоставление экспериментальных значений коэффициентов массопередачи в каплях диаметром до [c.248]

Кроме уравнения массопередачи, соотношение (3) обобщает также квази-стационарные приближения решения диффузионного уравнения, описывающего массоперенос в зерне для систем со] бопт—сорбтив с прямоугольной изотермой [2] [c.211]

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]

В гл. 6 указьшалось. что определение коэффициента массопередачи, оспожненной химической реакцией, зависит от выбора выражения для движущей силы. Примем, как и ранее, что движущая сила равна разности между концентрацией, равновесной к сплопшой фазе, и средней концентрацией по обьему частицы, т. е. (у/ф) - l. 3 соответствии с этим коэффициент массопередачи определяется соотношением (8.31), в котором С следует заменить на С,. Локальные и средние по времени значения критерия Шервуда определяются выражениями (8.32), (8 3) и (8.34). [c.309]

Характер зависимости скорости реакции от линейной скорости потока или температуры позволяет определить наличие диффузионной стадии. Влияние диффузии на скорость реакции можно проанализировать при помощи соотношений, выведенных для коэффициентов массопередачи. Такая методика предложена Янгом и Хоу-геном . Пример числового расчета приведен ниже. [c.222]

Для расчетов коэффициентов массопередачи принято использовать корреляционные соотношения, связывающие между собой диффузионный критерий Нуссельта Nu , диффузионный критерий Прапдтля Ргд и критерий Рейнольдса Re [c.156]

Рассмотренные выше модели коалесценции, наряду с более ранними совершенно игнорируют наличие газового облака вокруг пузырей в псевдоожиженном слое. Общая интенсивность межфазного обмена газом между пузырем и непрерывной фазой, исходя из этих моделей, обусловлена газовым потоком через пузырь и массопередачей внутри его. Однако нигде не учитывается взаимосвязь между этими двумя составляющими, а их количественная оценка экснериментально не подтверждена. В выбранном экспериментальном диапазоне изменения рабочих условий соотношение между скоростями поднимающегося пузыря и газа в просветах между частицами было благоприятным для образования газового облака вокруг пyзыJ)eй. В этих условиях, как будет показано позже, упомянутые обменные характеристики весьма важны, хотя точно и неизвестны. [c.359]

Вопрос о соотношении скоростей массопередачи и химической реакции обычно рассматривают в связи с существующими представлениями об области протекания процесса. Понятие о кпнетичест ой, диффузионной и переходной областях протекания процесса было введено Франк-Каменецким [30] в 1947 г. В течение последующей четверти века эти представленпя переходили из одной монографии в другую и из одного учебника в другой. При этом в большинстве работ полностью игнорировался тот факт, что Франк-Каменецкий рассматривал конкретный случай реакции первого порядка в гетерогенно-каталитическом реакторе для системы газ — твердое тело [31]. Более того, даже применительно к этому случаю формулировки [c.14]

Сначала рассмотрим более общий случай исключения влияния межфазного массопереноса. Характер температурной зависимости (энергия активации) не может служить в жидкофазных реакциях надежным критерием оценки по ряду причин. Вследствие возможного клеточного диффузионно-контролируемого механизма или ионного характера реакции истинная энергия активации реакции может быть малой. Далее, как указывалось в предыдущем разделе, наблюдаемая температурная зависимость может быть следствием изменения коэффициентов распределения реагентов между фазами. Вблизи критической области такое влияние может быть особенно сильным и сказывается такнлб на соотношении объемов фаз. Наконец, в жидкостях, в отличие от газов, сам коэффициент диффузии зависит от температуры экспоненциально, причем эффективная энергия активации диффузии в вязких жидкостях составляет заметную величину. Поэтому обычно о переходе в кинетическую область судят ио прекращению зависимости скорости реакции от интенсивности перемешивания или барботажа. Здесь, однако, есть опасность, что при больших скоростях перемешивания может наступить автомодельная область, а ири очень интенсивном барботаже измениться гидродинамический режим. В результате объемный коэффициент массопередачи может стать инвариантным к эффекту перемешивания и ввести, таким образом, в заблуждение исследователя. В трехфазных каталитических реакторах этот прием более надежен ири условии неизменности соотношения фаз в потоке. [c.74]

Полученные соотношения указывают, что существует функциональная связь между движущими силами химической реакции и шссопередачи, с одной стороны, и высотой и реакционным объемом аппарата, с другой. Близкие по сути идеи были высказаны Брандтом [34]. Действительно, расчет скорости массопередачи должен являться неотъемлемой частью расчета ДЖР. Величину можно представить в виде [c.124]

Практически единственным возможным способом описания массо-иередачп является использование понятий о так называемых общей движущей силе процесса и общем коэффициенте массопередачи. Скорость массопередачи определяется в этом случае соотношениями [c.196]

Следует подчеркнуть, что в обш ем случае формулы, полученные для расчета скорости массопередачи, пригодны и для расчета скорости теплопередачи. Естественно, что в этом случае коэффициент молекулярной диффузии должен быть заменен коэффициентом молекулярной температуропроводности. Однако величина последнего намного выше величины коэффициента молекулярной диффузии. Это изменяет соотношение между величиной диффузионных и конвективных потоков и, как следствие, меняет границы применимости физических моделей переноса. Так, чисто диффузионный механизм теплопередачи имеет место в каплях диаметром до 0,1 см. Формула для расчета скорости теплопередачи, аналогичная формуле Ньюмена для массопередачи, была получена Гробером [116]. Формула Кронига [c.221]

Согласно уравнению (13.4), по мере увеличения е значение критерия Nu уменьшается. Хартье с соавторами [38] предложил для описания массопередачи в сплошной фазе в случае стесненного потока соотношение [c.249]

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]

Пользуясь теорией массопередачи и теорией размерностей, лолучим следующее полуэмпирическое соотношение [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология