Поверхность контакта фаз

Растворимость газов в жидкости зависит от давления газа над жидкостью и поверхности контакта фаз. С повышением температуры растворимость газа уменьшается и при прочих равных условиях растворенный газ будет выделяться (десорбироваться) из раствора. Поэтому абсорбцию газа стараются вести при избыточном давлении и более низкой температуре, десорбцию же осуществляют при минимальном давлении и более высокой температуре. [c.127]

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

Для увеличения поверхности соприкосновения ве-щс ств, находящихся в разных фазах, производят их измельчение (диспергирование). Способы развития поверхности контакта фаз зависят от вида системы газ — жидкость (г-ж), газ —твердое вещество (г —т), жидкость — твердое вещество (ж — т), жидкость — жидкость (ж — ж) твердое вещество — твердое вещество (т — т), [c.97]

Поверхность контакта фаз, зависящая от гидродинамики процесса, относится к управляемым переменным (например, расход газа и жидкости). Эти параметры в процессе эксплуатации могут изменяться в достаточно широких пределах, но их значения не должны выходить за пределы допустимых. По суш,е-ству, спроектировать массообменный процесс — это так организовать поверхность контакта фаз и управлять ею, чтобы обеспечить заданную степень извлечения целевых компонентов при изменяющихся условиях эксплуатации. Однако необходимо заметить, что пока не существует удовлетворительных ни физических, ни математических моделей, позволяющих надежно определять вклад конструктивных и гидродинамических факторов в организацию массообменной поверхности. И поэтому всякий раз приходится прибегать к сугубо эмпирическим методам. [c.56]

Десорбция (отдувка) примесей [5.28, 5.37, 5.55, 5.58]. Метод основан на удалении органических и неорганических соединений через открытую водную поверхность с использованием инертного газа или воздуха. Десорбция обусловлена более высоким парциальным давлением газа над раствором, чем давление в окружающей атмосфере. Степень удаления соединений из сточных вод зависит от их природы и повышается с ростом температуры раствора и концентрации растворенных солей и с увеличением поверхности контакта фаз. Десорбированное соединение направляется на дополнительную регенерацию путем адсорбции или обезвреживания термическими или химическими методами. [c.485]

Коэффициент массопередачи представляет количество вещества, переходящее в единицу времени из одной фазы в другую через единицу поверхности контакта фаз при единичной движущей силе процесса. [c.211]

Коэффициент массопередачи показывает, какое количество вещ,ества перейдет из одной фазы в другую через 1 м поверхности контакта фаз за единицу времени при движущей силе массопередачи, равной единице. [c.53]

В насадочной колонне происходит типичный противоточный дифференциальный процесс — потоки флегмы и паров находятся в постоянном взаимодействии на поверхности насадки, перенос вещества между фазами идет непрерывно. Механизм работы насадочной колонны не состоит из отдельных самостоятельных ступеней, а представляет собой непрерывное изменение концентраций жидких и паровых потоков вдоль всей поверхности контакта фаз. Именно этой непрерывностью изменения составов [c.121]

Р — поверхность контакта фаз т — время контакта фаз. [c.53]

Следует добавить, что в рассматриваемой диффузионной области (при постоянном давлении) устанавливается линейная зависимость скорости превращения от концентрации исходного вещества в реакционном пространстве, т. е. как для реакции первого порядка. Кажущийся порядок превращения не характеризует, конечно, химическую реакцию на поверхности контакта фаз. [c.250]

Струйные тарелки (рис. 18) создают направленное движение жидкости и хорошо работают при высоких жидкостных нагрузках. При невысоких скоростях газа (пара) тарелки работают в барботажном режиме, кроме того, при малых скоростях пара наблюдается провал жидкости. Минимально допустимая скорость по газу в отверстиях чешуек составляет 7 м/с. При повышении скорости барботажный режим переходит в струйный (капельный), при этом сплошной фазой становится газ (пар), а жидкость распыляется на капли. Этот режим отвечает наибольшей поверхности контакта фаз и является рабочей областью, скорость пара в отверстиях при этом выше 12 м/с. Тарелки рекомендуются для разделения загрязняющих сред. Ы [c.64]

В пенных аппаратах интенсификация процесса основана на одновременной турбулизации потоков жидкости и газа, большом развитии и непрерывном обновлении поверхности контакта фаз. [c.415]

По способу организации поверхности контакта фаз массообменные аппараты можно подразделить иа три основные группы [c.56]

ОРГАНИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ КОНТАКТА ФАЗ В МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССАХ [c.55]

При проектировании процесса наиболее варьируемый параметр — поверхность контакта фаз. Поверхность, зависящая от размеров и конструктивных особенностей, относится к тому [c.55]

Уравнение (111.71) является общим и в ряде случаев может быть значительно упрощено. Так, для системы твердое тело — газ при низких давлениях можно пренебречь членами, учитывающими теплоперенос через поверхность контакта фаз. [c.69]

Обращаясь к основному уравнению массопередачи М — = КАгуРх, отметим, что М — количество передаваемого из фазы в фазу вещества, зависящее от требуемой степени извлечения целевых компонентов и количества сырьевого потока, — рассчитывается из уравнения материального баланса —поверхность контакта фаз — связана с размерами, конструктивными особенностями и гидродинамикой массообменного аппарата К, Аср — коэффициент массопередачи и средняя движущая сила — определяются кинетикой процесса, природой и составом контактирующих фаз они отражают конкретные условия массообменного процесса и характеризуют его специфику. [c.55]

Такой ступени осуществляется полное перемешивание для обеспечения максимальной поверхности контакта фаз, а после каждой ступени фазы разделяются. Рассмотренный выше способ двуступенчатого использования избытка реагентов является примером ступенчатого противотока при числе ступеней, равном двум. [c.363]

Существуют, однако, случаи, когда не следует добиваться максимально возможного развития поверхности контакта фаз (например, во избежание перегрева веществ, чувствительных к воздействию высоких температур). [c.416]

Рассмотрим массо- и теплообмен в противоточной колонне без продольного перемещивания (идеальное вытеснение) для малых массовых потоков, когда изменением скоростей потоков и поверхности контакта фаз по высоте колонны можно пренебречь. [c.218]

Если целевым назначением аппарата является извлечение или насыщение по сплошной фазе, то высота колонны, необходимая для достижения заданной степени насыщения, уменьшается с уменьшением С. В отличие от извлечения из дисперсной фазы, в данном случае 2 0 при С— О, что формально следует из формулы (5.37). Физически это связано с тем, что при заданном расходе сплошной фазы уменьшению С соответствует увеличение Кд при этом возрастает не только средняя движущая сила процесса, но и поверхность контакта фаз и, следовательно, объемный коэффициент массопередачи. [c.224]

Увеличение поверхности контакта фаз в системе ж — л( достигается с помощью пневматических и механических мешалок. Твердые материалы смешиваются во вращагощихся барабанах и механических смесителях. [c.97]

В процессе растворения концентрации дисперсной фазы соответствует ее плотность рд и переменными величинами являются объемный расход дисперсной фазы Уд, L и поверхность контакта фаз в единице объема колонны о. Изменение объемного расхода дисперсной фазы описывается уравнением [c.245]

По-видимому, для всех типов реакций температура или зависимость температуры от времени должны быть одинаковы как в больших, так и в малых аппаратах. В гомогенных реакторах продолжительность реакций и начальные концентрации должны совпадать в аппарате и его модели в гетерогенных реакторах должно быть одинаково произведение времени реакции на поверхность контакта фаз в единице объема аппарата. [c.341]

Результаты расчетов коэффициентов массопередачи на основе каждой из этих теорий имеют близкие значения. В связи с этим для описания хода процесса абсорбции с одновременной химической реакцией обычно используется теория пограничных пленок, дающая возможность более простого математического решения. Однако для анализа явления все чаще применяется пенетрацион-ная модель. Большим достоинством такого подхода к процессу переноса массы, осложненного одновременным протеканием химической реакции, является возможность определения величины поверхности контакта фаз на основе результатов исследований хода абсорбции. [c.251]

Основные цели, преследуемые дальнейшим обсуждением, заключаются в анализе механизма хемосорбции, в рассмотрении влияния химических и физических свойств систем на скорость абсорбции и в расчете этой скорости для различных условий. Ниже будет также показано, как результаты измерения скорости абсорбции могут быть использованы для определения таких физико-химических параметров, как константы скорости реакции и коэффициенты диффузии, а также для нахождения коэффициентов массопередачи и поверхности контакта фаз. [c.16]

Исходя из этого становится возможным проводить расчет промышленных абсорберов на основе результатов лабораторных исследований, если для промышленного аппарата известны значения и величины поверхности контакта фаз, а в лабораторной модели с известной величиной межфазной поверхности обеспечивается то же самое значение k . [c.175]

Радиус частиц Л = onst. В этом случае в процессе растворения изменяется число частиц и поверхность контакта фаз в единице объема колонны. Рассмотрим случай, когда в процессе растворения объемный расход сплошной фазы остается постоянным по высоте колонны. Случай, соответствующий аддитивности объемов в процессе растворения для одно- и двухкомпонентных систем при противотоке в режиме идеального вытеснения, рассмотрен в работах [356, 357]. [c.245]

Мерой движущей силы в этом случае является разность концентраций в основной массе потока и на поверхности контакта фаз Сс —Со. Для данной системы, характеристической величиной которой служит коэффициент диффузии, по мере увеличения разности концентраций и уменьшения толщины ламинарной пограничной пленки 2 возрастает число молей вещества, продиффунди-ровавшего в единицу времени (йп/ёт) через поверхность Р. [c.351]

Здесь уи Тс - концентрация и температура в ядре потока дс и Гд - средние по объему концентрация и температура в дисперсной фазе ф - коэффициент распределения и к- д - общие коэффициенты массопереноса со стороны сплошной и дисперсной фаз а - коэффициент теплопереноса а - площадь поверхности контакта фаз в единице объема колонны уЙ и (5 - скорость массо-и теплопереноса (знак М условно принимается положтельным при переходе компонента из дисперсной фазы в сплопшую). [c.218]

В предьщущих разделах рассматривался массотеплообмен для постоянных по высоте колонны значениях коэффиплента распределения, коэффициента массопередачи, удельной поверхности контакта фаз и скоростей подачи сплошной и дисперсной фаз. Эти методы применимы как для моно дисперсных потоков, так и для пленочных течений. [c.242]

Однако для расчетных целей при отсутствии части или всей требуемой информации может быть использован и другой подход, который часто оказывается менее трудоемким в смысле затраты времени, чем тщательный анализ всех деталей абсорбционного процесса. Коэффициент ускорения Е или удельная скорость абсорбции 7 зависят от состава раствора и газа и от величины Если использовать лабораторную модель абсорбера с известной поверхностью контакта фаз, в которой значение коэффициента физической массоотдачи таково же, что и в проект Груемой колонне, то можно определить значения Е или / , соответствующие составам жидкости и газа в различных точках проектируемого аппарата, и подставить их затем в уравнение (VIII,33) или (VIII,32). Использование лабораторных моделей для этой цели обсуждается в главе VII. [c.192]

Ряд ректификационных аппаратов и испарителей работают с использованием центробежной силы, которая служит для развития поверхности контакта фаз и организации направленного движения кидкостн [17]. Общий недостаток центробежных массообменных аппаратов — относительная сложность конструкции, поэтому нх, как правило, применяют в тех случаях, когда обычные ректификационные колонны не дают желаемого результата. В основном их применяют для процессов дистилляции под вакуумом и обработки высоковязких жидкостей. [c.163]

Влияние этих сопутствующих диспергированию жидкости процессов на эффективность работы аппарата в ряде случаев весьма значительно. Известно, что именно свежая обновляемая поверхность контакта фаз в ряде абсорбционных аппаратов имеет определяющее влия-tnte па иитеисивность массонередачи [II, 96]. [c.181]

Наличие данные ио крупности расиыла, создаваемого механическими форсушоми, позволяет в нервом ири-ближении определить нри расчете аииарата поверхность контакта фаз, выбрать соответствующую форсунку, приближенно оценить возможный брызгоунос и работу брызгоуловителей разного типа. Скорость ви- [c.198]

Абсорбция газов (1966) -- [ c.12 , c.13 , c.92 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.10 , c.29 ]

Общая химическая технология (1977) -- [ c.76 , c.77 ]

Вибрационные массообменные аппараты (1980) -- [ c.86 ]

Абсорбция газов (1976) -- [ c.53 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.10 , c.29 ]

Гидродинамика, теплообмен и массообмен (1966) -- [ c.535 , c.537 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии (1983) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология