Межфазная на массопередачу

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]

В монографии [10 ] выведено уравнение для определения удельного коэффициента межфазной массопередачи расчетным путем. Оно [c.315]

В качестве критериев эффективности ХТС используют как экономические критерии в виде различных технико-экономических показателей (средняя величина прибыли, приведенный доход, себестоимость, приведенные затраты и т. д.), так и технологические критерии (производительность, мощность, качество выпускаемой продукции расходные нормы сырья и энергии для ХТС в целом для отдельных элементов ХТС или ХТП — к. п. д. ХТП, которые представляют собой, например, для процессов химического превращения — степени превращения химических компонентов, а для процессов межфазной массопередачи — степени межфазного перехода, или коэффициенты извлечения термодинамический или эксергетический к. п. д. элементов и т. д.) [1, 2, 4, 49]. [c.34]

При продвижении хроматографич. зоны в потоке газа-носителя происходит одновременно ее расширение (размывание), гл. обр. вследствие вихревой и продольной диффузии, а также конечной скорости межфазной массопередачи. При малых скоростях газа осн. причина размывания-обычно продольна диффузия, при больших-конечная скорость массопередачи. [c.472]

Для химических реакций максимальное количество продукта определяется по уравнению реакции для процессов межфазной массопередачи (абсорбции, десорбции, испарения и др.) за максимальное принимается все количество продукта, которое имеется в отдающей фазе (например, в газе при абсорбции). Такой выход продукта применительно к химическим реакциям обычно называют степенью превращения, а при гетерогенных каталитических реакциях также степенью контактирования. В процессах массопередачи такой выход называют степенью межфазного перехода, например степенью абсорбции, степенью десорбции и т. д. [c.70]

Интенсификация процесса межфазной массопередачи может быть достигнута также с помощью наложения пульсационного или вибрационного движения на эмульсию в рабочем объеме аппарата. Физически важно создать в эмульсии поле инерционных сил, и тогда дисперсная и дисперсионная жидкости, обладающие различной плотностью, будут перемещаться с различными скоростями, что и приведет к увеличению коэффициентов наружной и внутренней массоотдачи. [c.466]

Б л о к и 16—19. Расчет межфазной массопередачи, который [c.120]

Скорость реакции, выраженная количеством полученного продукта за единицу времени (нисходящая кривая), составляет в начале процесса значительную ординату, а через некоторое время — лишь ординату Мп- При приближении к равновесию или при снижении концентрации исходных веществ в необратимых процессах скорость реакции стремится к нулю. Производственный процесс нецелесообразно вести со столь малой скоростью, поэтому его и не доводят до равновесия. Кривые на рис. 20 ориентировочно выражают кинетику процесса во времени как для химических реакций, так и для любой межфазной массопередачи, протекающей в аппаратах периодического действия (в изолированной системе) или в проточных аппаратах, близких по режиму к аппаратам идеального вытеснения (см. стр. 65). [c.81]

При построении подсистемы Гидродинамика , как правило, рассматривается микро- и макроуровень. Цель анализа гидродинамики на микроуровне — изучение явлений, происходящих на границе раздела фаз и определяющих в конечном итоге эффективность межфазной массопередачи. Исследования обычно сводятся к получению эмпирического выражения функциональных зависимостей (УП,46), определяющих матрицы коэффициентов массоотдачи. [c.267]

При построении подсистемы Гидродинамика , как правило, рассматриваются два уровня — микроуровень и макроуровень. Анализ гидродинамики на микроуровне имеет целью изучить явления, происходящие на границе раздела фаз и определяющие в конечном итоге эффективность межфазной массопередачи. Исследования в этой части обычно сводятся к получению эмпирического выражения в функциональных зависимостях (V, 21), определяющих матрицы коэффициентов массоотдачи. [c.251]

Такая физическая модель межфазной массопередачи имеет ряд недостатков, и вместо нее были выдвинуты другие представления, больше приближающиеся к реальности (теории непрерывно обновляющейся поверхности, межфазной турбулентности и др.). Однако двухпленочная модель является более простой и дает в общем правильное описание процесса, поэтому мы в дальнейшем будем пользоваться ею. [c.193]

Для химических реакций максимальное количество продукта является стехиометрическим, т. е. определяется по уравнению реакции с учетом количества того исходного вещества, которое имеется в недостатке. Для процессов межфазной массопередачи (сорбции, десорбции, испарения, конденсации и др.) за максимальное принимается все количество продукта, которое имеется в отдающей фазе (например, в газе при адсорбции). Применительно к химическим реакциям степень превращения часто определяют как отношение количества основного исходного вещества, фактически превращенного в продукт, к общему его количеству. Если в формулу (П1.12) вместо Оф подставить количество продукта, полученное в момент равновесия Gp, то выход продукта будет называться равновесным- х [c.48]

Для процессов межфазной массопередачи (испарение, конденсация, абсорбция, десорбция и др.) степень преврашения называют степенью меж фазного п е р е х о д а, например с т е п е н ь ю абсорбции, степенью десорбции, степенью конденсации и т. п. [c.36]

Это уравнение дает скорость прироста растворенного вещества в твердой фазе, выраженную через коэффициент межфазной массопередачи ка и движущую силу Р д, с), которые должны быть установлены. Следуя методике, применяемой для насадочных колонн, работающих в стационарном режиме, к относят к единице внешней поверхности частиц, а величину а считают равной полной поверхности в единице объема слоя насадки. [c.571]

Скорость передачи вещества из одной фазы в другую удобнее представлять через свойства основных масс обеих сред, описываемые последними выражениями уравнений (111.146), минуя трудно определяемые условия на межфазной поверхности. Здесь коэффициенты пропорциональности Ку и называются коэффициентами массопередачи и, очевидно, имеют те же размерности, что и Кр. [c.211]

Формулы (6.12) и (6.13) неудобны для расчета скорости массопередачи и поверхностного сопротивления, поскольку в них входят неизвестные концентрации СцИ С2 на поверхности раздела фаз. Приведем их к более удобному для обработки экспериментальных данных виду, исключив неизвестные межфазные концентрации. [c.262]

В условиях стационарного процесса массопередачи скорость межфазного перехода равна скорости подвода экстрагируемого вешества к границе раздела фаз (в первой фазе) и скорости отвода его от границы раздела фаз (во второй фазе). Эту зависимость можно выразить уравнениями [c.262]

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

Искомыми величинами при расчете массообменных колонн являются их диаметр и рабочая высота. Диаметр колонны определяется объемной скоростью потоков фаз, а для расчета ее высоты необходимо совместно решить уравнения скорости (Процесса массопередачи и материального баланса. Эти ура внения применительно к межфазному обмену одним компонентом (однокомпонентная [c.206]

IX-1-3. Сопротивление массопередаче в жидкой фазе и межфазная поверхность. Для оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции газа необходимо знать величины и ав отдельности. Величина объемного коэффициента kiO. может быть легко измерена путем абсорбции с учетом сопротивления в газовой фазе или при полном устранении сопротивления со стороны газа в таких измерениях. Если независимо от этого определить а, то по величинам к а [c.207]

Отмеченная ситуация характерна, например, для процессов гидрокрекинга нефтяных фракций. При этом степень превращения в большей степени зависит от давления, температуры, концентраций компонентов реагирующей системы, и в меньшей — от поверхности межфазного обмена и коэффициентов процессов массопередачи. [c.241]

Гетерогенная модель. Если скорость процесса массопередачи мала или сравнима со скоростью реакции Гел, то равновесие между газом и жидкостью не достигается нигде в объеме аппарата. Поэтому для расчета степени превращения уравнения (5.13) и (5.14) должны быть решены одновременно. В этом случае конверсия строго зависит от величины межфазной поверхности а, и выбор условий проведения процесса более сложен, чем в первом случае. Типичными примерами таких ситуаций являются процессы абсорбции, сопровождающиеся химической реакцией абсорбируемого компонента в жидкой фазе. [c.241]

Таким образом, пренебрегая диффузионным сопротивлением в фазе тетрахлорида углерода, коэффициент массопередачи, выраженный по фазе рафината, можно принять равным 4,88-10 м/с. Построение кинетической кривой. Для определения координат кинетической кривой зададимся рядом значений у и найдем соответствующие им значения межфазной поверхности Р , чисел единиц переноса п х приходящихся на одну ступень, и эффективности ступени по Мэрфри Е х- Так, при у = 0,02 мол. доли Ф = 0,0483 (см. табл.). Следовательно [c.57]

Таким образом, при любом количестве переходящих реагентов и любом порядке реакции имеет место достаточно жесткая связь между скоростью межфазного переноса каждого пз переходящих реагентов и скоростью его расходования в процессе химического превращения. Связь эта определяется взаимозависимостью движущих сил химической реакции и массопередачи. [c.14]

Следует еще остановиться на определении величины — межфазного коэффициента массопередачи в уравнении (10.11) — применительно к суспендированному катализатору. Поскольку в процессах с гетерогенным катализатором реакция идет на поверхности последнего, то перенос массы на границе фаз протекает в отсутствие-химической реакции. Поэтому для определения значения коэффициентов межфазного переноса в аппаратах с суспендированным катализатором, где велика доля жидкой фазы, инертной в отношении химической реакции, очевидно, можно пользоваться формулами для расчета межфазного массообмена, приведенными в гл. 12 настоящей книги. [c.188]

Широкое и успешное использование процесса противоточного массообмена твердое тело — жидкость в ионообменных и кристаллизационг пых колоннах для получения веществ особой чистоты привело к необходимости создания высокоэффективных аппаратов, работающих при больших градиентах концентрации в продольном направлении. В этих случаях расчеты отборного режима обычно проводятся [1—4] без учета продольной турбулентной диффузии и сопротивления межфазной массопередачи, вследствие чего получаются завышенные значения расчетного фактора разделения. [c.10]

Пользуясь предложенным ранее [1, 4] интёТральным представлением граничных условий, уточним [5, 6] и обобщим [4] выражения для стационарных распределений концентрации примеси в твердой v и жидкой и фазах при ненулевом коэффициенте продольной диффузии в жидкой фазе Di й конечном коэффициенте межфазной массопередачи /г, когда двумерная математическая модель отборного р>0 режима работы колонны может быть представлена уравнениями [c.10]

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]

Из многочисленных экспериментальных данных известно, что в распылительных, насадочных и тарельчатых колоннах объемный коэффициент массопередачи линейно возрастает с увеличением скорости подачи дисперсной фазы Кд в широком диапазоне изменения последней. Линейная зависимость лго от Кд может наблюдаться, например, в том сл)Д1ае, когда размеры капель и скорость их подъема не зависят от Кд, что подтверждается при небольших значениях удерживающей способности (УС) прямыми экспериментами по фотографированию капель. В этом случае коэффициент массопередачи к не зависит от Кд, а величина удельной межфазной поверхности раздела а, пропорциональная числу капель в единице объема, линейно возрастает с увеличением Гд. Однако линейная зависимость ко от Гд может иметь место не только в этом частном случае, но и тогда, когда возрастание а компенсируется уменьшением к. В связи с этим в работах [349-351 ] нами было предложено использовать для расчета скорости массопередачи и высоты колонны приведенные коэффициенты массопередачи [c.220]

Вначале концевые эффекты объясняли интенсивным массооб-меном, вызванным турбулизацией потоков в месте их входа в аппарат. Позднее [206] эти эффекты были объяснены продольным перемешиванием сплошной фазы. Оказалось [204], что экспериментальный профиль концентраций в распылительных колоннах располагается между расчетными профилями концентраций в. режимах идеального перемешивания и идеального вытеснений.. Расчеты показали, что модели идеального перемешивания соответствует наибольший концевой эффект, постепенно убывающий при переходе к поршневому потоку. Таким образом, концевой эффекту входа сплошной фазы в колонну не является следствием большого локального коэффициента массопередачи, а обусловлен конвективными потоками, не учитываемыми моделью идеального вытеснения. В результате из-за снижения движущей силы процесса уменьшается интенсивность межфазного массо- или теплообмена. [c.201]

Анализу рассматриваемого эффекта возникновения нестабильности жидкости под воздействием градиента поверхностного натяжения применительно к абсорбции СО, аминами посвящена также работа П. Л. Т. Бриана б, а применительно к другим случаям — еще несколько работ, появившихся в последнее время и названных в списке дополнительной литературы. Общее теоретическое расс.мотрение неустойчивости жидкости и возникновения турбулентности вблизи межфазной границы под воздействием локальных изменений поверхностного натяжения (эффекта Марангони) при протекании процессов тепло- или массопередачи было впервые предпринято К. В. Стерлингом и Л. И. Скривеном 7. [c.250]

D а V i е S J. Т., hem. Eng. Progr., 62, № 9, 89 (1966). Обновление межфазной поверхности (и возникновение турбулентности у межфазной границы) в процессе массопередачи. [c.280]

Т h о m р S о п D. W., Ind. Eng. hem., Fund., 9, 243 (197b). Влияние подвижности межфазной поверхности на массопередачу в системах жидкость—газ (при воздействии градиентов поверхностного натяжения и плотности и в присутствии поверх-ностно-активных веществ в условиях абсорбции и десорбции различных газов). [c.290]

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]

VIII-8), что в его экспериментальном диапазоне зависимость между j i и к, по существу, не зависит от изменения высоты осевшего слоя (к аналогичным выводам пришли также Оркатт с соавт. и Ланкастер ). Это означает, что эффективности катализатора в верхней и нижней частях реактора сопоставимы. Данное заключение примечательно, так как, согласно измерениям, дискретная фаза диспергирована более тонко в основании, чем в верхней части псевдоожиженного слоя со свободно барбо-тирующими пузырями Эти наблюдения качественно объяснимы, если предположить, что уменьшение поверхности пузыря и скорости переноса по высоте слоя сопровождается одновременным понижением скорости реакции за счет падения концентрации реагента (т. е. перемешивание в непрерывной фазе неполное). Следовательно, если, например, скорость реакции была бы лимитирующим фактором в основании слоя, то это положеняе должно было бы еще сохраниться на выходе из него, где скорости реакции и массопередачи были бы меньше и в результате не наблюдалось бы никакого влияния высоты слоя на его характеристику. Иная ситуация может возникнуть при больших расходах газа, когда возможно уменьшение скорости межфазного обмена газом из-за образования очень больших пузырей или при высоких скоростях реакции. [c.367]

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]

Вопрос о коэффициенте межфазного массопереноса в случае катализсггора в виде утопленной насадки изучен недостаточно. Можно предполагать, что при достаточно малой толщине пленки жидкости на поверхности катализатора будет проявляться влияние химической реакции на коэффициент массопередачи, аналогично тому, как это показано в гл. 13 для двухфазного реактора. Однако поскольку доля такой поверхности в общей поверхности [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология