Температура, влияние на массопередач

Иногда (например, при абсорбции плохо растворимых газов) температура жидкости оказывает заметное влияние на коэффициент массопередачи. В этом случае новое значение числа единиц переноса [c.689]

Приведенные данные свидетельствуют о значительном влиянии массопередачи на термическую устойчивость ДЖР. При достаточно больших значениях % или система термически устойчива, так как повышение температуры быстро переводит процесс в диффузионную область. При малых значениях разогрев реактора в результате колебаний температуры приводит к [c.178]

Если влияние массопередачи незначительно, работа двух реакторов при одинаковых объемах катализатора и скоростях газа должна приводить к одинаковой степени или глубине химического превращения (при условии, что давление и температура одинаковы). Если, однако, явление массопередачи играет роль, то необходимо учитывать и такие факторы, как скорость газа, размер частиц катализатора и т. д. Как и при адсорбции, массопередача обычно улучшается с увеличением отношения длины реактора к диаметру Ь О (при неизменном объеме реактора), что, разумеется, связано и с увеличением скорости газа. Как и в адсорбере, скорость газа ограничена влиянием таких факторов, как пневматический транспорт или взрыхление катализатора, истирание и гидравлическое сопротивление слоя. Влияние этих факторов на работу катализатора сходно с влиянием их на неподвижный слой адсорбента в адсорберах более подробное описание этих явлений и соответствующие расчетные данные для типичных адсорбентов приводятся в гл. двенадцатой. [c.19]

Кинетическая и диффузионная область. Очень важно правильно определить, протекает процесс в диффузионной области или кинетической, т. е. что является определяющей—скорость массопередачи или скорость химической реакции. Основными переменными, позволяющими это обнаружить, служат скорость потока и температура. Уравнение (VI, 2) показывает, что скорость массопередачи почти прямо пропорциональна скорости потока. С другой стороны, такое изменение рабочих условий совершенно не сказывается на скорости химической реакции. Влияние температуры на массопередачу выражено только в изменении физических свойств веществ в критериях подобия. Однако суммарное влияние температуры на скорость массопередачи весьма незначитель- [c.181]

Показано, что нитрат алюминия ускоряет массопередачу азотной кислоты в растворы НЦГ — ЦГ. При повышении температуры влияние нитрата алюминия на скорость массопередачи азотной кислоты усиливается. [c.128]

В ряде случаев скорость одной из стадий (диффузии или химической реакции) настолько мала, что она определяет скорость процесса в целом. Аналогичное положение характерно для некоторых процессов теплопередачи или массообмена. Определяющую стадию можно обнаружить, экспериментально изучая влияние различных переменных на скорость самого процесса. Так, например, если суммарная скорость процесса быстро возрастает с увеличением температуры в соответствии с законом Аррениуса, то определяющей стадией является химическая реакция. В других случаях скорость процесса может изменяться с изменением величины поверхности раздела фаз или расходов веществ в соответствии с закономерностями, характерными для процесса массопередачи. [c.174]

Опытные данные о влиянии скорости движения газовой среды на скорость окисления металлов (рис. 38, 39 и 96), согласно которым уже при небольших скоростях газового потока достигаются предельные значения скорости окисления металлов при данной температуре, указывают на то, что окисление металлов, дающих при окислении полупроводниковые окислы /7-типа, контролируется не только диффузией реагентов через окалину, но и переносом окислителя к поверхности раздела окалина — газ, т. е. внешней массопередачей (см. с. 65). Таким образом, увеличение скорости движения газовой среды в какой-то степени эквивалентно повышению парциального давления окислителя. [c.135]

Наиболее ценным преимуществом смесей является улучшение избирательности, а также изменение поверхностного натяжения, играющего важную роль при массопередаче через поверхность контакта фаз. Можно также ставить вопрос и об изменении других, имеющих влияние на ход экстрагирования свойств, таких как вязкость, плотность, температура загустевания и др. [c.186]

Сопротивление теплопередаче из ядра потока к внешней поверхности катализатора, как будет показано в разделе III.5, оказывает на скорость процесса гораздо большее влияние, чем внешнее сопротивление массопередаче. Мы пока не будем обсуждать этого вопроса и зададим граничное условие для температуры на внешней поверхности зерна в форме, не учитывающей внешнего теплового сопротивления [c.125]

II г ( п), зависящими от температуры активной поверхности Тп -Очевидно, именно в процессах, в которых возможно дальнейшее превращение целевого продукта, диффузионное торможение может играть наибольшую роль, оказывая сильное влияние на их избирательность. Если С1 и С2 — концентрации веществ А и А2 в потоке, С (п- С 2п — концентрации тех же веществ у поверхности катализатора и 6 — коэффициент массопередачи, который будем считать одинаковым для обоих веществ, то уравнения баланса вещества у активной поверхности имеют вид [c.378]

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]

Уравнения (7.231) получены в результате обработки экспериментальных данных в промышленных условиях. В ряде работ [73, 74] проводились исследования для уточнения корреляций для определения коэффициентов массопередачи, а именно путем учета термических эффектов. Основным выводом является то, что прж больших разностях температур кипения компонентов влияние этих эффектов весьма существенно. В рамках принятой модели кинетики массопередачи могут использоваться для оценки бинарных коэффициентов и эти уравнения. [c.349]

Анализ процессов массопередачи позволяет изучить влияние различных условий проведения процесса иа характеристики конечных продуктов разделения. Кроме того, он позволяет изучить некоторые внутренние характеристики процесса, такие, как профиль изменения температуры и концентраций по высоте колонны, местоположение контрольной точки с максимальным изменением температуры или других измеряемых параметров при отклонениях в режиме эксплуатации, оптимальное место ввода питания, отбора фракций и т. п. Это [c.7]

Коэффициент диффузии в жидкости оказывает влияние на вели-,чину Н через член, учитывающий внутреннедиффузионную массопередачу, причем рост коэффициента диффузии вызывает уменьшение Н. Так как коэффициент диффузии обратно пропорционален вязкости жидкости, очевидно, что неподвижные фазы должны обладать достаточно низкой вязкостью. Обычно нижняя температурная граница применения неподвижных фаз определяется их температурой плавления и слишком высокой вязкостью. При высокой вязкости равновесие между газообразной и жидкой фазами устанавливается чрезвычайно медленно, что вызывает значительное размывание. [c.69]

Влияние температуры колонки. Для хорошо растворяющихся веществ повышение температуры колонки увеличивает ее эффективность за счет уменьшения внешнедиффузионного сопротивления массопередаче вследствие увеличения Ог в (1У.84). Для плохо растворяющихся веществ повышение температуры колонки увеличивает размывание хроматографической полосы за счет роста внутридиффузионного сопротивления массопередаче вследствие уменьшения К в (IV. 84). [c.120]

Влияние температуры на ВЭТТ проявляется различным образом в зависимости от преобладания роли того или иного вида массопередачи в размывании хроматографической полосы, а также от влияния других параметров. [c.130]

Нижняя температурная граница применения неподвижных фаз определяется их температурами плавления и слишком высокой вязкостью. В твердом состоянии неподвижная фаза уже не обладает хорошей разделительной способностью, поэтому ее можно применять лишь при температурах выше температуры плавления. Имеется сообщение Филлипса (1958) о том, что он работал при температурах па 25° ниже температуры плавления использованного им в качестве неподвижной фазы стеарата цинка, однако число теоретических тарелок при этом было вдвое меньше, чем при работе с жидкостью. Аналогичное положение наблюдается при применении неподвижных фаз с очень высокой вязкостью. Лишь при повышении температуры и связанном с этим уменьшении вязкости можно достигнуть хорошей разделительной способности. При высокой вязкости неподвижной фазы равновесие между парообразной и жидкой фазами обычно устанавливается недостаточно быстро. Но сопротивление массопередаче в жидкой фазе не всегда зависит от ее вязкости. При применении силиконовых масел, например, стократное изменение вязкости оказывает слабое влияние на разделительную способность (Дести, 1958). Мартин (1958) принимает, что для линейных полимеров (а силиконовое масло как раз представляет собой линейный полимер) увеличение длины цепи оказывает очень слабое влияние на коэффициент диффузии небольших молекул. [c.94]

В работе [14] исследован процесс поглощения СО из конвертированного газа медно-аммиачным раствором в пленочной колонне. Изучено влияние на коэффициент массопередачи в пленочной колонне таких факторов, как скорость газа, плотность орошения, температура медно-аммиачного раствора, содержание СО в неочищенном газе, давление. [c.349]

Интенсификация процесса. В кинетической области основное влияние оказывает температура - от нее зависит константа скорости реакции к [см. (2.98) , в диффузионном режиме - скорости потоков и их турбулизация, от которых зависит коэффициент массопередачи р [см. (2.99)]. [c.83]

Скорость растворения (массопередачи) зависит от превалирующего механизма переноса вещества между жидкой и газообразной фазами. В неподвижной среде основным механизмом массо-переноса является очень медленный процесс молекулярной диффузии. В движущейся среде процесс массопереноса интенсифицируется за счет переноса массы в направлении движения среды (конвекция) в турбулентных потоках добавляется влияние пульсаций, вызывающих турбулентную диффузию. Поэтому в аппаратах для растворения газа в жидкости кроме повышения давления и снижения температуры жидкости применяют интенсивное перемешивание жидкости и газа путем барботажа воздуха через жидкость или с помощью так называемой струйной аэрации [66]. Воздух в жидкость во многих случаях вводится с помощью эжекторов, включенных непосредственно перед барботером или резервуаром для струйной аэрации. Но такая схема существенно снижает экономичность работы установки. [c.239]

Влияние технологических параметров на скорость и степень извлечения экстрагируемых веществ. При массопередаче в системе твердое тело — жидкость основными условиями наиболее полного извлечения конкрета из сырья являются максимальные поверхность диффузии, разность концентраций масла в растворе внутри частиц и снаружи, продолжительность диффузии, температура. [c.110]

Температура оказывает определенное влияние на скорость массопередачи через коэффициенты диффузии, вязкость и поверхностное натяжение. Это приводит к изменению глубины реакционной зоны от температуры. Возможно, что путем комбинирования этих эффектов можно получить температурный коэффициент, равный 2—3, даже для процесса, контролируемого массопередачей. [c.374]

Температура оказывает влияние на константу скорости химической реакции и на коэффициент массопередачи в процессе диффузии. [c.55]

Третий подход основан на рассмотрении системы уравнений конвективной диффузии с химической реакцией в пограничном диффузионно-реакционном слое с учетом модельных представлений. Такой подход дает возможность построить приближенное математическое описание хемосорбционного процесса, учитывающее влияние на скорость массопередачи определяющих параметров (число Рейнольдса, концентрации реагентов в газе и жидкости, давление, температура, константы скорости и равновесия реакции, стехиометрические коэффициенты и др.). [c.6]

Влияние температуры на массопередачу проявляется в повыше НИИ коэффициента диффузии, который изменяется обратно пропор ционально вязкости диспергированной фазы. [c.180]

Влияние массопередачи внутри зерна катализатора на кинетику гетерогеннокаталитических процессов впервые было учтено Зельдовичем и Тиле. При этом допускалось, что перенос вещества внутри зерна катализатора характеризуется некоторым эффективным коэффициентом внутренней диффузии >, не зависящим от концентрации и расстояния от поверхности катализатора (т. е. предполагалась изотропность последнего), и что градиент температур внутри пор отсутствует. [c.185]

Влияние температуры. Как показали исследования Фойлада на очистной станции "Коломб" (Париж), окислительная способность аэраторов мало зависит от температуры сточной жидкости в интервале от 5 до 20°С, поскольку коэффициент массопередачи и вёличина предельного насыщения связаны с ней различным образом с повышением температуры коэффициент массопередачи возрастает, а величина предельного насыщения уменьшается. Фейладом, а также другими исследователями установлено, что изменение обоих параметров на каждый градус температуры близко к 2%, но имеет противоположные знаки. Таким образом, двойной и, по существу, взаимоисключающий учет температуры сточных вод, предусмотренный СНиП при определении удельного расхода воздуха, не продиктован реальной необходимостью. [c.57]

При увеличении температуры от 60 до 80° С коэффициент массопередачи азотной кислоты в случае чистой 34,5% вес. HNO3 возрастает в 1,3 раза, а при добавлении к кислоте 11 г А1(ЫОз)з на 100 г воды коэффициент массопередачи возрастает в 1,7 раза (см. табл. 5, рис. 8). Таким образом, при повышении температуры влияние нитрата алюминия усиливается. [c.128]

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]

Данные о влиянии ироцессов массопередачи на относительно быстрые реакции можно получить, проводя эксперименты при различных температурах. Кажущаяся энергия активации реакцип довольно высока, если скорость процесса определяется химическо11 реакцией однако, когда начинает сказываться торможение Диффузией и массопередачей, величина кажущейся энергии активации снижается. Прн обсуждении экспериментальных данных следует пользоваться методами, рассмотренными на стр. 163 (для гомогенных реакций) и на стр. 171 (для гетерогенных реакций). [c.238]

Элементы расчета абсорбционных и хемосорбциониых процессов и типы применяемых реакторов рассмотрены в ч. I, гл. VI. Основные технологические показатели абсорбционной очистки степень очистки (КПД) г) и коэффициент массопередачи А определяются растворимостью газа, гидродинамическим режимом в реакторе Т, Р,ю) и другими факторами, в частности равновесием и скоростью реакции при хемосорбции. При протекании реакции в жидкой фазе величина к выше, чем при физической абсорбции. При хемосорбции резко меняются равновесные соотношения, в частности влияние равновесия на движущую силу абсорбции. В предельном случае для необратимых реакций в жидкой фазе (нейтрализация) образующееся соединение и еет практически нулевое давление паров над раствором. Однако такие хемосорбционные процессы нецикличны (поглотительный раствор не может быть вновь возвращен на очистку) и целесообразны лишь при возможности использования полученных растворов иным путем. Большинство хемосорбциониых процессов, применяемых в промышленности, обратимы и экзотермичны, поэтому при повышении температуры раствора новое соединение разлагается с выделением исходных компонентов. Этот прием положен в основу регенерации хемосорбентов в циклической схеме, тем более, что их химическая емкость мало зависит от давления. Хемосорбционные процессы особенно целесообразны таким образом для тонкой очистки газов, содержащих сравнительно малые концентрации примесей. [c.234]

Из отгонной секции колонны и из стриппингов водяной пар с потоком нефтяных паров поступает в укрепляющую часть вакуумной колонны, где его присутствие в паровой фазе снижает парциальное давление нефтяных паров и соответственно температуру. С точки зрения основного процесса массопередачи водяной пар является здесь инертным компонентом, так как не участвует в массообменном процессе между паровой и жидкой фазами. Объемная доля водяного пара в общем потоке при указанных выше расходах — от 8 до 50%, и соответственно с этим снижается концентрация углеводородных компонентов в парах. Наличие водяного пара увеличивает сечение колонны, способствует уносу легкокипящих фракций с верха вакуумной колонны, что увеличивает энергозатраты на создание вакуума и конденсацию смеси нефтяных и водяных паров. В связи с этим вопрос о влиянии водяного пара на интенсивность массопереда- [c.83]

Первоначальные исследования теплопередачи при пенном режиме были осуществлены в Ленинградском технологическом институте имени Ленсовета [179, 195, 234]. Опыты проводили при низкой температуре охлаждаемого воздуха (ip 28 °С) и при полном насыщении его водяными парами на входе и выходе из аппарата. Этот прием использован с целью элиминировать влияние переноса теплоты при испарении воды или конденсации паров, поскольку основная задача работы — изучение пенных аппаратов и в первую очередь влияния гидродинамических парад1етров пенного режима на показатели теплопередачи в слое пепы — ш г . При определении величин А т и р по опытным данным движущую силу тепло- и массопередачи при теплообмене определяли по формулам для перекрестного тока жидкости и газа (П.8) и (11.12). [c.96]

Во введении было в общем рассмотрено влияние температуры Т, давления Р, относительной скорости движения фаз ю и молекулярной массы веществ М, передаваемых из одной фазы в другую, на коэффициенты массопередачи. Исследование кинетики обычно проводят при постоянстве Т и Р, для веществ определенной молекулярной массы, т. е. при М = onst. В таких условиях для данной бинарной системы при определенной растворимости и скорости растворения газового Компонента в жидкой фазе на величину коэф-< )ициента массопередачи могут влиять в общем следующие параметры коэффициенты молекулярной диффузии в газовой и в жид кой фазах скорости движения газа и жидкости ш, а также направления движения фаз относительно друг друга, влияющие [c.123]

Испарение чистых жидкостей. При испарении чистых жидкостей в газ сопротивление массопередаче сосредоточено полностью в газовой фазе и коэффициенты массопередачи равны коэффициентам массоотдачи в газовой фазе При испарении одновременно с массоотдачей происходит теплообмен между газом и жидкостью, который может оказывать некоторое влияние на процесс массопередачи. Поэтому испарение обычно ведут в адиабатических условиях, когда температура жидкости не изменяется. [c.458]

Примем, что между концентрациями адсорбтива и адсорбата в каждый момент времени и в каждой точке слоя соблюдается равновесное соотношение в силу, например, бесконечно большого значения коэффициента массопередачи. Пусть также тепловыделения в слое бесконечно малы, а температуры потока и адсорбента одш1аковы. Эти допущения составляют сущность простейшей модели динамики сорбции — равновесной изотермической. Практическая реализация допущений этой модели маловероятна. Однако она представляет определенный познавательный и исторический интерес. Рассмотрение ее псйволяет установить влияние вида изотермы сорбции на распределение адсорбата между фазами системы. Основные положения этой модели развиты Вильсоном [36], Вейссом [37], де-Во [38], Викке [39-41]. [c.217]

Влияние температуры. Для сильно сорбирующихся веществ, у которых К , размывание связано в основном с внешнедиффузионной массопередачей. Поэтому для них величина /Ср мало зависит от температуры. Для плохо сорбирующихся веществ размывание определяется главным образом внутренней диф- [c.236]

Недостатки такой модели легко видны, даже если принять положение об обновлении поверхности, особенно при отсутствии поверхностного сопротивления. В этом случае можно принять, что на границе раздела фаз существует равновесие концентраций- и всех сил, действующих на поверхности раздела фаз, а также постоянство температуры. Одна из упомянутых сил, а именно межфазное натяжение, в определенной степени характеризует межфазную границу. Если на поверхностное натяжение влияет процесс массопередачи, равновесие сил будет нарушено и в результате возникает движение на межфазной поверхности. Такое движение, называедюе далее спонтанной межфазной конвекцией, передается к прилегающим слоям, что в свою очередь оказывает влияние на скорость массопередачи. В этом случае число Рейнольдса в фазе не определяет пщродинами-ческих условий в слоях, прилегающих к поверхности. Соответственно нарушается корреляция, выражаемая уравнением (1). Это утверждение справедливо по отношению к большинству зависимостей, предложенных для экстракции в системе жидкость — жидкость. Обычно такие корреляции оправдываются только в узком интервале изменяемых параметров п зависят не только от размера и типа аппарата, но также и от системы. [c.205]

Гомогенизация растворимых сред обеспечивается движением перемешиваемых масс, которое может быть свободным или вынужденным. Взаимносмешивающие-ся жидкости, находящиеся в замкнутом пространстве, через некоторое время самопроизвольно смешаются. Это перемешивание вызывается движением частиц жидкости, которое происходит под влиянием молекулярной диффузии или вследствие массопередачи в условиях свободной конвекции, возникающей из-за неодинаковой плотности жидкостей или разной температуры в различных слоях жидкости, или же осуществляется под влиянием обоих процессов одновременно. При нормальной температуре и давлении преобладает влияние молекулярной диффузии. Для перемешивания более быстрого, чем самопроизвольное, используют передачу массы или тепла посредством вынужденной конвекции, которая достигается направленным движением жидкости. [c.53]

Уравнение (1.41) проверяли на системе газовые пузырьки в вискозе, в которой образуется достаточно стабильная пленка адсорбированного ксантогената целлюлозы на поверхности раздела фаз [24, 26]. Кинетику роста и растворения исследовали при разных АР для пузырьков такого размера, что влиянием поверхностной энергии можно было пренебречь. Полученные результаты (рис. 1.11) показывают, что принятая модель процесса в данном случае хорощо оправдывается. Рассчитанные значения коэффициента массопередачи при разных температурах приведены на рис. 1.12. Линейная зависимость радиуса [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология