Кинетика массопередачи

В кинетике массопередачи принимают, что число молей испаренной жидкости равно числу молей сконденсированного пара. Тогда для мольных потоков справедливы уравнения [c.86]

В настоящее время известно большое количество алгоритмов расчета массообменных процессов (ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция и т.д.), отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинаковая — профили концентраций, потоков и температур по высоте аппарата и составы целевых продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. [c.314]

Относительно алгоритмов решения уравнений баланса обычно принимается, что потоки пара (газа) и жидкости постоянны по высоте отдельных секций колонны. Такое допущение исключает необходимость решения уравнений теплового баланса и приемлемо в тех случаях, когда теплоты парообразования отдельных компонентов смеси имеют одинаковый порядок. Совершенство алгоритма решения уравнений баланса в значительной степени определяет универсальность модели. Однако часто уже при постановке задачи вводятся ограничения, которые определяют область его применения. Это, например, расчет только простых колонн, неучет кинетики массопередачи и т. д. [c.315]

Рассмотренные допущения относительно кинетики массопередачи приводят к тому, что не учитываются эффекты многокомпонентной массопередачи, которые, как отмечено ниже, могут быть существенными. Привлекательным для целей проектиро- [c.316]

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

МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГИДРОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ МАССОПЕРЕДАЧИ для СИСТЕМЫ ПАР - ЖИДКОСТЬ [c.102]

При расчете реальных ступеней разделения ректификационных и абсорбционных колонн для описания процесса массопередачи используют уравнения связи эффективности тарелки с параметрами модели парожидкостных потоков [уравнение (3.45)]. Величина локальной эффективности, входящая в эти уравнения, служит для характеристики кинетики массопередачи и может быть определена разными способами. В большинстве случаев коэффициент массопередачи может быть определен через коэффициенты массоотдачи в паровой и жидкой фазах с последующим определением локальной эффективности и получением критериальных уравнений. В ряде работ Ю. Комиссарова с сотр. [c.150]

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]

В связи с указанными причинами сформулируем и решим задачу разработки алгоритма расчета азеотропно-экстрактивной ректификации в общем виде. При этом в задаче учитывается возможность расслаивания жидкой фазы по высоте колонны, допускается организация рециклов по любой из фаз как внутри отдельной колонны, так и в комплексе взаимосвязанных колонн с промежуточными и конечными декантаторами (рис. 7.19), расчет может вестись как при допущении равновесия между фазами, на тарелках, так и с учетом кинетики массопередачи, алгоритмы расчета обычной ректификации и экстракции являются частными случаями предлагаемого алгоритма [811. [c.355]

При моделировании допускается различное математическое описание отдельных явлений процесса. Например, расчет фазового равновесия но коэффициентам относительной летучести или с учетом неидеальности жидкой и паровой фаз, расчет но теоретическим тарелкам или с учетом кинетики массопередачи, с учетом или без учета удерживающей способности колонны и т. д. Формирование конкретного пакета программ производится средствами ОС/ЕС на этапе редактирования. Диалоговый режим поддерживается системой разделения времени на основе языка директив. [c.398]

Дорохов И. Н., Семенов Г. Н. Исследование кинетики массопередачи процесса ректификации // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по ректификации. Уфа, 1978. С. 122—127. [c.433]

Особенность химико-технологического процесса, как уже отмечалось, состоит в многообразии определяющих его явлений, сложности взаимосвязи и вероятностном характере их протекания. Ввиду недостаточной изученности отдельных явлений математическое описание содержит эмпирические и полуэмпирические зависимости, которые нуждаются в экспериментальных данных для уточнения параметров. Различное математическое описание одного и того же процесса объясняется не только требованиями точности, простоты и т. д., но и отсутствием единого представления о механизме явления. Например, существует целый рЯд описаний условий фазового равновесия, основанных на различных теориях растворов, множество уравнений состояния, различных подходов к описанию кинетики массопередачи и т. д. Поэтому разработка математического описания химико-технологических процессов остается одной из основных задач химической технологии, однако ее решение может и должно проводиться качественно по-новому, а именно с позиций системного подхода. Анализ процессов как совокупности явлений позволяет выявить недостатки отдельных описаний, наметить пути их совершенствования. [c.96]

В общем случае математическое описание тарельчатой ректификационной колонны содержит следующие уравнения и соотношения уравнения материального и теплового покомпонентного баланса, соотношения для расчета условий фазового равновесия, уравнений для расчета кинетики массопередачи и уравнений для описания условий работы кипятильника и дефлегматора колонны. В зависимости от принимаемых допущений, которые диктуются конкретными условиями эксплуатации, степенью изученности отдельных явлений, а также назначением модели, описание может содержать различные по сложности и детализации соотношения для расчета условий фазового равновесия (например, учет неидеальности паровой и жидкой фаз) и кинетики массопередачи на тарелках. Рассмотрим описание колонны и составим програм- [c.366]

Математическая модель ректификации включает балансовые соотношения, парожидкостное равновесие, кинетику массопередачи, гидродинамику потоков. [c.81]

Основу модели составляет алгоритм материального и теплового балансов колонны. При этом парожидкостное равновесие, кинетика массопередачи и гидродинамика потоков представля-к 1Т собой самостоятельные сложные задачи. Использование различных методов описания фазового равновесия, кинетики и гидродинамики приводит к изменению отдельных коэффициентов или зависимостей в балансовых соотношениях. Однако не изменяет общего алгоритма решения балансовых соотношений. Условия сходимости могут измениться, если вообще не нарушиться. Многообразные методы решения уравнений баланса свидетельствуют о трудностях разработки универсальных алгоритмов, которые гарантировали бы сходимость при различных способах описания отдельных явлений. [c.81]

Данное математическое описание процесса позволяет оценивать кинетический параметр, исходя из информации о действующем ректификационном оборудовании. Такая задача -коррекция кинетического параметра, - как показывает опыт, возникает при проверочном расчете промышленных колонн и объясняется, по-видимому, присутствием примесей в промышленных смесях в отличие от модельных смесей, на которых исследуется кинетика массопередачи. Поэтому в данном случае не ставится задача получения каких-либо критериальных соотношений, рекомендуемых для расчета ректификационных колонн той или иной конструкции, а основной упор делается на то, чтобы оценить кинетический параметр по результатам пассивного промышленного эксперимента данного производства. Это, [c.148]

Итак, технологический расчет аппарата заключается в разработке соответствующего математического описания, выборе метода рещения системы уравнений этого описания, определении необходимых параметров, установлении адекватности модели реальному объекту, т. е. в разработке математической модели объекта. Независимо от функционального назначения элемента схемы математическая модель должна строиться по модульному принципу, причем таким образом, чтобы можно было иметь возможность при необходимости достаточно легко внести нужные изменения (дополнения или расширения функций) в модель без ее значительной переработки. Основная функция модели состоит в сведении материального и теплового балансов -получении выходных данных потока по входным данным. В зависимости от назначения математического описания отдельных явлений процесса (фазовое и химическое равновесие, кинетика массопередачи, гидродинамика потоков и т. д.) общее математическое описание может существенно различаться. Важно при создании модели не нарушать общей ее структуры, т. е. иметь возможность использования единых алгоритмов решения. [c.101]

Величина локальной эффективности, однозначно определяющая кинетику массопередачи и входящая в уравнения ( 44), [c.128]

Влияние тепло- и массообмена между фазами на кинетику массопередачи [c.137]

Примеры расчета кинетики массопередачи [c.150]

Таким образом, можно сделать вывод, что для двухфазных систем, модель по жидкости которых соответствует полному перемешиванию, идеальному вытеснению либо диффузии, а по пару - полному перемешиванию или идеальному вытеснению, зависимость между локальной эффективностью по пару (газу) и объемным коэффициентом массопередачи остается неизменной. То есть различие в структуре модели по жидкости, характеризующей конструкцию тарелки, не влияет на кинетику массопередачи, однозначно определяемую локальной эффективностью по пару (газу) через объемный коэффициент массопередачи, а влияет на эффективность (к.п.д.) тарелки. [c.160]

К настоящему времени известно большое количество алгоритмов расчета многокомпонентных систем разделения, отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но по сути предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи и гидродинамики потоков. Объем входной информации определяется точностью модели, однако выходная ин- [c.260]

КИНЕТИКА МАССОПЕРЕДАЧИ В ПЕННОМ СЛОЕ [c.121]

Уравнения для расчета коэффициентов массопередачи. Обобщением результатов исследований кинетики массопередачи при [c.137]

Два последних вопроса составляют гак называемую кинетику массопередачи и рассматриваются самостоятельно вопросы фазового равновесия, как было указано выше, рассматриваются раздельно прп изучении каждого конкретного процесса. [c.251]

Аналогия долн<па быть подтверждена экспериментально, и только в этом случае она может быть использована для расчета кинетики массопередачи по известной кинетике теплопередачи или динамике потока. [c.566]

Модель 2 реализует идею учета кинетики массопередачи на контактных устройствах, впервые сформулированную в 1955 г. [3] и получившую дальнейшее развитие в широко известной методике [2]. В общем случае данная модель имеет минимум два настроечных параметра — и ру. Учитывая, что уравнения (1.9), (1.10) дают значительную дисперсию результата, полученные из них численные значения коэффициентов р.х и следует рассматривать как некоторое начальное приближение. [c.20]

Как оточалось ранее,моделирование дикамических режимов процессов разделения многохомпонентн смесей является более сложный и трудоёмкий, поэтому рассмотрим модель, в которой Ив учитывается кинетика массопередачи. [c.90]

Учет кинетики массопередачи позволяет оценить степень неравновесности на каждой ступени, вызванной несовершенством массообменного элемента или неоптимальным режимом работы пли недостаточным временем контакта фаз. Отметим возможные допущения относительно оценки массопередачи и соответствующие варианты расчета, а именно на каждой ступени разделения достигается равновесие между фазами, т. е. расчет ведется по теоретическим тарелкам это допущение принимается в тех случаях, когда нет данных по оценке эффективности или необходимо произвести ориёнтировочную оценку размеров колонны в терминах теоретических тарелок эффективность разделения оценивается в терминах КПД Мерфри в следующих вариантах а) КПД Мерфри постоянный по всем компонентам разделяемой смеси и для всех тарелок — допущение, обычно принимаемое при наличии обобщенных экспериментальных оценок разделительной способности б) КПД Мерфри постоянный по всем компонентам, по изменяется по высоте колонны — допущение, принимаемое при оценке разделительной способности по экспериментальным зависимостям через конструктивные и режимные параметры тарелок и колонны эффективность разделения оценивается в терминах КПД испарения — допущение, приводящее к тому, что кинетика массопередачи не участвует в расчетах, а КПД определяется чисто формально. [c.316]

Алгоритм проектного расчета. Как отмечалось ранее, математическое описание колонны представляет собой систему нелинейных алгебраических уравнений высокой размерности, решение которой производится итеративными методами, причем скорость сходимости зависит как от начального приближения, так и от режима работы колонны. Поэтому исключение итеративного расчета по отдельным переменным в процессе поиска оптимального решения позволит существенно сократить объем вычислений. Ниже предлагается метод расчета, основанный на формулировании задачи как системы нелинейных разностных уравнений с граничными условиями, решение которой осуществляется по методу квазилинеаризацпп с использованием принципа суперпозиции. Особенностью метода является пригодность для расчета колонн любой сложности с учетом всевозможных алгоритмов описания отдельных явлений (фазовое равновесие, кинетика массопередачи и т. д.), а также возможность исключения итерации по поиску флегмового потока, обеспечивающего заданное качество продуктов разделения при известном числе ступеней разделения. Оптимальное положение тарелки питания в смысле некоторого критерия (например, термодинамического или технологического) определяется непосредственно в ходе потарелоч-ного расчета колонны. [c.328]

Кинетика массопередачи и гидродинамика потоков. Массопе-редача в многокомпонентных системах является одним из вопросов, которому уделяется, особенно в последнее десятилетие, огромное внимание [61—63]. И тем не менее до сих пор отсутствуют алгоритмы, позволившие бы перейти к точному расчету ректификационных колонн на основе кинетических представлений. При математическом описании межфазного массообмена движущую силу процесса принято выражать чзрэз разность концентраций, а кинетику — через коэффициент массопередачи [64]. [c.343]

Рассмотрим кинетику массопередачи в процессе многокомпонентной хеморектификации, принимая следующие предположения а) химическая реакция протекает только в жидкой фазе б) кинетика реакций может быть сведена к линейной относительно вектора, составов. Принятые предположения не снижают общности поставленной задачи, так как, во-первых, в большинстве хеморектифи-кационных процессов реакции протекают в жидкой фазе или химическое взаимодействие в паровой фазе настолько мало, что им можно пренебречь без ущерба для точности расчетов, и, во-вторых,, кинетика любых реакций может быть сведена к линейной относительно вектора составов [78]. [c.349]

Вместе с тем ректификация остается доминирующим процессом разделения, и задача снижения энергозатрат должна решаться повышением эффективности ее работы. На стадии проектирования необходимо иметь более точные данные по нарожидкостному равновесию, по кинетике массопередачи и гидродинамике потоков с тем, чтобы проектировать процесс с меньшими запасами по флегме, поверхности теплообмена, высоте аппаратов. [c.487]

Руководствуясь комбинированной моделью по жидкости, соответствующей прямотоку и противотоку, и полагая, что осуществляется полное перемешивание пара в межтарельчатом просфанстве, определяли зависимости эффективности тарелок от гидродинамики и кинетики массопередачи. [c.187]

Основой проведения расчетов системы разделения является математическое описание ее отдельных элементов - собственно колонны, кипятильников, дефлегматоров, подофевателей, промежуточных емкостей, насосов и т. д. Математическое описание процессов разделения включает балансовые соотношения, парожидкостное равновесие, кинетику массопередачи и гидродинамику потоков. [c.246]

Механизм и кинетика массопередачи в системе газ — жидкость для различных гидродинамических условий фундаментально исследованы в многочисленных публикациях [117, 355, 442 и др.] и особенно обстоятельно в монографиях Рамма [255], Ка ароВй [1161 и Александрова [15], а также в учебниках Касаткина [109] Пла-новского и Николаева [217]. Применительно к неннбму режиму вопросы кинетики изложены в первую очередь в трудах сотрудников ЛТИ имени Ленсовета [178—180, 232]. [c.121]

Степень влияния jXp на кинетику массопередачи при атмосферном давлении столь незначительна, что она полностью маскируется одновременным изменегаем других параметров процесса и включение Vp в критериальные уравнения (табл. III.1) имеет формальный характер. Фактически в опытах, как правило, изменялись другие параметры Wr В критерии Rer и D в критерии Рг [c.136]

В главе 1 рассмотрено движение однородных потоков, основывающееся главным образом на законах классической механики жидкостей, в главе II — движение неоднородных потоков, причем особое внимание уделяется новейшим экспериментальным данным. Глава III посвящена процессам, основанным на законах классической термодинамики, в частности связанным с понятием необратимости. В главе IV изложены законы теплопередачи. В главе V описаны процессы, в основе которых лежат законы межфазного многокомпонентного равновесия, т. е. законы физической химии, в главе VI — многоступенчатые процессы (ректификация, абсорбция, жидкостная экстракция), объединяемые общим расчетным методом. Процессы, сущностью которых является кинетика массопередачи, рассмотрены в главе VII, процессы одновременной тепло-и массопередачи, которые имеют место при сушке газов и твердых тел, — в главе VIII. Глава IX посвящена техническим проблемам химических реакторов. [c.8]

Построение математических моделей химико-технологических объектов (1970) -- [ c.31 ]

Высокоэффективная жидкостная хроматография (1988) -- [ c.23 , c.25 ]

Последние достижения в области жидкостной экстракции (1974) -- [ c.0 ]

Высокоэффективная жидкостная хроматография (1988) -- [ c.23 , c.25 ]

Газожидкостные хемосорбционные процессы Кинетика и моделирование (1989) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология