Теория проницания

Теория проницания Хигби. Принимая кратковременность контакта фаз и считая процесс диффузии неустановившимся, Хигби [19] решил уравнение (III, 51) для движущейся пленки, выразив общее количество молей компонента А, проходящих через единицу времени, через единицу площади поперечного сечения, в виде равенства [c.241]

Как уже указывалось, теории проницания и обновления поверхности были развиты применительно к границе жидкость — газ. Попытки использовать эти теории для описания массообмена на поверхности твердого тела потерпели [c.173]

В теории проницания предполагается, что кинетика массопередачи зависит от времени контакта фаз, продолжительность кон- [c.343]

По теории проницания и обновления предполагается, что поверхность контакта фаз непрерывно обновляется свежими элементами вещества. При определении коэффициентов массоотдачи учитывается скорость обновления поверхности. [c.344]

В общем случае коэффициенты массоотдачи являются функцией двух групп факторов. Во-первых, они зависят от факторов, определяющих диффузионный перенос вещества к границе раздела фаз, и, во-вторых, от гидродинамического состояния межфазной поверхности. Очевидно, гидродинамические факторы будут оказывать влияние, аналогичное влиянию в бинарных системах, однако в многокомпонентных смесях диффузия имеет ряд специфических особенностей [64—661. Правда, в работах [67, 681 обращается внимание на различие в оценке глубины проницания (толщины пленки) по теории проницания для бинарной и многокомпонентной систем. В последнем случае речь идет уже о матрице глубин проницания, физический смысл которой в общем случае (при наличии перекрестных эффектов в матрице коэффициентов диффузии) не интерпретируется. Отмечено также [681, что КПД зависит от поверхностного натяжения компонентов. [c.345]

ТЕОРИЯ ПРОНИЦАНИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ [c.241]

Несмотря на то, что теории проницания и обновления поверхности раздела фаз сильно отличаются от теории двухпленочного сопротивления, сложнее ее и правдоподобнее отражают физическую природу явлений, все они приводят приблизительно к одинаковым результатам. Поэтому для простоты в дальнейшем использована только двухпленочная теория. [c.373]

Истинную величину Кг, отнесенную к межфазной поверхности слоя, можно рассчитать по формуле, полученной обработкой опытных данных [70] на основе теории проницания Хигби [c.251]

Согласно большинству существующих теорий массопередачи, в структуре коэффициента массопередачи К определяющими являются диффузионные факторы. Это относится к теории проницания и обновления поверхности Хигби [67], где принято [c.49]

Корреляция данных по газовой фазе, полученная на основании теории проницания, имеет вид [c.23]

Теория проницания Хигби [c.52]

Теория проницания дает уравнение [c.52]

Полиэтиленовые розетки Теллера 25 мм обладают меньшей чувствительностью к плотности орощения, чем кольца Рашига 20 из того же материала (рис. 1-79). Из-за гидрофобности полиэтилена процесс массопередачи происходил главным образом при быстрой агломерации и обновлении поверхности, что лишний раз подтверждает теорию проницания Хигби. Про- [c.54]

Скорость массопередачи в жидкой фазе в пленочных аппаратах в сильной степени зависит от состояния поверхности жидкости. При ламинарном течении и отсутствии волнообразования справедлива ламинарная теория проницания. Однако, когда на поверхности жидкости образуются волны, а они могут возникнуть при Re>4, развивается значительная скорость обновления поверхности, вызывающая увеличение скорости переноса массы. [c.72]

При изучении массопередачи. в пленочной колонне на системах СОг — вода и СЬ —НС1 — вода было установлено , что скорость газа не влияет на коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при Re < 2200, Выше этой скорости явления, связанные с волнообразованием, значительно увеличивают скорость массопередачи в жидкой фазе. Авторы предложили зависимость, выведенную путем анализа размерностей, но отмечают, что необходима осторожность при пользовании уравнениями такого типа. Они утверждают, что увеличение, длины колонны возбуждает волнообразование, которое ускоряет процесс переноса массы, но в то же время увеличивает время контакта фаз, а это, в соответствии с теорией проницания, снижает среднюю скорость массопередачи в жидкой фазе. Уравнение имеет следующий вид [c.72]

Коэффициенты трения, тенло- и массопередачи при больших скоростях массообмена. Теория проницания [c.602]

В настоящем разделе зависимость коэффициентов трения, тепло-т[ массопередачи от скорости массообмена анализируется в рамках так называемой теории проницания. Она основана на модели течения, [c.602]

Сравнив между собой уравнения (20.155) и (20.156), с одной стороны, и формулы (20.117) и (20.122), с другой стороны, нетрудно убедиться, что теория проницания предсказывает более сильную зависимость коэффициента к х, ок от скорости массообмена, чем пленочная теория. Результаты этой теории и теории проницания количественно сопоставлены на рис. 20-13 и 20-14. [c.606]

Результаты теории проницания часто используют также и для описания процессов абсорбции, осложненной химической реакцией. Множество примеров приложения теории проницания к системам с химическими реакциями может быть найдено в монографии [1] (см. также пример 18-3 и задачу 18-4). [c.607]

На рис. 20-12—20-14 для сравнения приведены результаты, даваемые пленочной теорией и теорией проницания. Характерно, что теория пограничного слоя предсказывает зависимость коэффициентов iZ, ф и 0 от величины Л. Ни в пленочной теории, ни в теории проницания такой зависимости не возникает, поскольку они не учитывают влияния неоднородности распределения ж-компонента ско- [c.612]

Основной вывод, который вытекает из количественного сопоставления результатов пленочной теории, а также теорий проницания и пограничного слоя, заключается в том, что поправки, вносимые в коэффициенты межфазного обмена конечной скоростью массопередачи, существенно зависят от геометрии течения и граничных условий. [c.612]

Понимая, что теория проницания в своем первоначальном виде непригодна для описания массообмена при турбулентном движении фаз, Коларж [29, 30] предпринял попытку связать время контакта т с характеристическими параметрами турбулентности в потоке, обтекающем твердую поверхность. Основной постулат теории Коларжа состоит в допущении, что перенос массы и тепла с твердой поверхности в объем лимитируется сопротивлением турбулентных пульсаций масштаба Яо, равного внутреннему масштабу турбулентности (т. е. такому критическому размеру турбулентных пульсаций, при котором начинают сказываться вязкие силы). Если предположить, что турбулентные вихри масштаба вплотную подходят к стенке и что перенос внутри таких вихрей осуществляться посредством нестационарной молекулярной диффузии, то для коэффициента массоотдачи получится выражение [c.175]

Таким образом, мы внди.м, что реальная картина турбулентности в вязком подслое оказывается несоизмеримо сложнее простейших гидродина.мнческих моделей, предлагаемых в рамках теорий проницания и обновления поверхности . По-видимому, при современном состоянии наших знаний о структуре течения в подслое невозможно создать модель, которая бы правильно отражала физические процессы в подслое. Хотя в будущем м подход, основашгый на модельном описании гидродинамики, и подход, основанный на приближенном решении дина-.мических уравнений, несомненно, приведут к одному и тому же результату — последовательной теории турбулентного переноса, находящейся в полном соответствии с опытными данными, — однако на данном этапе более перспективным яв,1яется динамический подход. К этой точке зрения приходят и некоторые [c.180]

Как видно из изложенного выше, значительная часть существующих в настоящее время теорий массопередачн (таких как теории проницания и обновления поверхности и их различные модификации) основана на слишком грубых упрощениях и подменяет учет конкретных гидродинамических условий введением не поддающихся расчету и ненаблюдаемых параметров. Перспективной представляется только теория диффузионного пограничного слоя, позволяющая путем физически обоснованных упрощений преодолеть математические трудности, связанные с решением уравнения конвективной диффузии, и разумно родойти к описанию турбулентного режима массопередачи. Несмотря" на [c.183]

Модифицированные теории проницания и обновления поверхности. Данквертц [20] и независимо от него Кишеневский [21] развили теорию проницания Хигби, введя понятие об обновлении поверхности контакта фаз. [c.241]

В соответствии с теориями проницания и обновления поверхности, предложенными Хигби и Данкверсом , жидкость внутри жидкой пленки постоянно смешивается, [c.373]

Для турбулентньгх потоков существ, дополнением теории проницания явилась теория обновления пов-сти П. Данк-вертса. Он предположил, что турбулентные пульсации достигают границы раздела фаз, представляющей собой мозаику обновляющихся элементов пов-сти, каждый из к-рых характеризуется своим временем жизни в пределах от нуля до бесконечности. Усредненный по времени коэф. массоотдачи в этом . vчae имеет вид [c.656]

Влияние химической реакции в жидкой фазе на коэффициент массопередачи в насадочной колонне описывают Данквертс и Кеннеди. Они проверяют применимость теории проницания (либо в виде предположения Хигби о времени контакта жидкости, либо в виде допущения Данквертса об обновлении поверхности). Авторы измеряли скорость абсорбции СОг раствором NaOH в насадочной колонне диаметром 100 Мм. с фарфоровыми кольцами Рашиг 1 12X12 мм. Определялись также коэффициенты массоотдачи без реакции k a в нереагирующем растворе, физические свойства которого бЫли аналогичны свойствам раствора NaOH. [c.423]

Ценная информация по нестационарной конвективной массопередаче, полученная на основе теории проницания, приведена в статье Рукенштейна [146]. [c.331]

Хандлос и Барон не учитывают сопротивления в сплошной фазе. Они рекомендуют для этой среды использовать теорию проницания. В этом случае [c.339]

Теория проницания (пенетрации) Р. Хпгби [16, 17] считает процесс диффузии неустановившимся, причем скорость диффузии принимается такой же, что и при диффузии в неподвижный слой, бесконечной глубины. Согласно этой модели, коэффициент массоотдачи оказывается пропорциональным коэффициенту молекулярной диффузии в степени 0,5, что иногда лучше согласуется с опытными данными. А. М. Розен и В. С. Крылов [13] указывают, что теория Хигби заведомо неприемлема для системы с турбулентным движением, так как она не учитывает гидродинамики, а в действительности турбулентные пульсации оказывают весьма сильное влияние на скорость массопередачи. [c.96]

В этой же работе им сделано очень интересное указание на принципиальное сходство теории проницания и пленочной теории. М. X. Кишеневский указывает, что противопоставление этих теорий основано на недоразумении. Различие заключается только в выборе координат. Хигби и его последователи пользуются координатной системой, жестко связанной с элементами жидкости. Пленочная же теория рассматривает явление диффузии, пользуясь системой координат, фиксированной в пространстве. В дальнейшем М. X. Кишеневский пришел к модели кратковременного контакта фаз [76], существенно приближающейся к концепциям пленочной теории. Таким образом, им устанавливается, что пленочная теория не противоречит теории обновления. [c.15]

Было сделано предположение что при неустано-вившемся процессе переноса массопередача в сплошную жидкую фазу как в газе, так и в жидкости происходит в соответствии с теорией проницания. Массообмен происходит между сферическими пузырями и жидкой фазой. Предложенные уравнения имеют вид [c.22]

На основании теории проницания жидких -штенок для колец Рашига получено следующее уравнение [c.47]

Анализ влияния реакции первого порядка и быстрой необратимой реакции второго порядка на скорость массопередачи был проведен с использованием двухпленочной теории Уитмена, теории проницания Хигби и теории обновления поверхности Данквертса, являющейся модификацией. тейрйИ Проци ания. Если абсорбция сопровождается реакцией пёрйогб порядка, все три теории дают совпадающий результат. [c.52]

Случай абсорбции, сопровождающейся химической реакцией второго порядка не решен аналитически за исключением некоторых частных случаев. Шервуд и Пигфорд 2 на основе двупленочной теории и теории проницания проанализировали процесс с быстрой не- [c.52]

На более полное использование жидкости в застойных зонах при абсорбции, сопровождающейся химической реакцией, по сравнению с физической абсорбци ей указывает Данквертс . При быстром связывании абсорбируемого газа его концентрационный градиент в жидкости, рассчитанный по теории проницания, оказывается отрицательным. Следовательно, время контакта, предшествующее обновлению поверхности, влияет на скорость абсорбции с химической реакцией не в той же степени, как в случае физической абсорбции (рис. 1-74). Поэтому, если абсорбция сопровождается реак- [c.53]

Остальные теории дают зависимость коэффициентов массоотдачи от различных факторов. Согласно теории проницания и обновления поверхности Хигби [6], кт 0 < . По Кишиневскому [7] (модифицированная теория проницания и обновления поверхности), (0+,0т)° . Пратт [8] также считает, что к определяется только диффузионными факторами. У Кафарова [9] по теории межфазной турбулентности коэффициент массоотдачи в условиях развитой свободной турбулентности не зависит от молекулярной диффузии и вязкости, а целиком определяется турбулентной диффузией к В ), где р изменяется в зависимости от режима турбулентности. [c.97]

Теория проницания Хигби. Эта теория отвергает пололения пленочной теории, поскольку из-за кратковременности контакта баз з поверхностном слое не успевает устанавливаться стационарное распределение концентрации и массопередача осуществляется посредством нестационарной молекулярной диффузии (проницаниегу ). Профиль концентрации вблизи поверхности жидкость-газ изменяется не только в зависимости от расстояния до границы разлела газ, но и от времени. [c.42]

В случаях, когда поверхность пленки покрыта волнами или когда режим течения ее турбулентный, уравнения теории проницания могут быть использованы лишь для качественного описания процессов пленочного тепло- и массообмена. При этом необходимо предположить, что различные згчастки поверхности пленки периодически обновляются свежими порциями жидкости, приносимыми из глубины пленки турбулентными вихрями. Чередуюш,иеся процессы подачи на поверхность свежих элементов жидкости и отвода в глубь жидкой фазы старых элементов, побывавших в течение некоторого времени в контакте с газом, образуют картину так называемого турбулентного сжшения в пленке. [c.607]

В рамках такого представления величину док следует интерпретировать как средний возраст разных элементов поверхности, сменяюш их друг друга в данном поперечном сечении пленки в течение достаточно большого промежутка времени. В качестве математического выражения среднего возраста можно применять соотношения (20.150) или (20.157), причем остальные формулы теории проницания останутся неизменными. Определяя коэффициент <лок уравнениями (20.150) или (20.157), нужно иметь в виду, что указанная величина должна зависеть только от гидродинамических и геометрических характеристик системы, но не от молекулярных коэффициентов переноса а и D ab. [c.607]

Последние достижения в области жидкостной экстракции (1974) -- [ c.339 , c.340 ]

Явления переноса (1974) -- [ c.602 ]

Массопередача (1982) -- [ c.86 , c.89 , c.171 , c.172 , c.174 , c.262 , c.342 , c.343 , c.347 , c.354 , c.355 ]

Гидродинамика, теплообмен и массообмен (1966) -- [ c.508 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология