Хигби модель абсорбции

Проведение опытов в этих условиях преследует обычно цель моделирования на лабораторных установках процесса абсорбции в промышленной аппаратуре, например в насадочных колоннах. Как показано в главе V, количественные оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции обычно мало отличаются друг от друга независимо от того, сделаны ли они на основе пленочной модели или моделей поверхностного обновления Хигби или Данквертса. В большинстве случаев для данного значения коэффициента массоотдачи при физической абсорбции, k , по всем моделям получаются близкие предсказания в отношении этого влияния. Поэтому можно ожидать, что если лабораторная модель промышленного абсорбционного аппарата, предназначенная для изучения влияния реакции на скорость абсорбции, сконструирована с соблюдением существенного условия одинаковости значений в натуре и в модели, то, в соответствии с изложенным в главе V, данная реакция будет приводить к увеличению скорости абсорбции в обоих аппаратах в одинаковой степени (при одном и том же значении А, или парциального давления растворяемого газа у поверхности жидкости). [c.175]

Явление абсорбции, сопровождающейся химической реакцией первого порядка, может быть обработано аналитически для ряда гидродинамических условий. В разделе 4.1 приведены решения по моделям Хигби [уравнение (4.3) — (4.7) и Данквертса [уравнение (4.8)]. Математически строгое решение в случае п = 1. по модели пленочной теории представлено уравнением (4.25). В статье Вейса, [c.55]

Конечно и в этом случае было получено уравнение (4.5), причем константа скорости первого порядка выражалась как — с )" . При п = 1 представляется единственный случаи, для которого можно сравнить результаты пленочной теории и модели Хигби. Скорости абсорбции, рассчитанные по уравнениям (4.7) и (4.25), согласуются в пределах 8%. [c.55]

Используя модель Хигби для расчета абсорбции перемешиваемой жидкостью, подставим вместо 0 его выражение из уравнения (У,14) н получим при условии, что значение /г [40 /(я4)] велико [c.110]

Средняя скорость абсорбции в соответствии с моделью Хигби равна [c.51]

V-3-2. Модели Данквертса и Хигби. Согласно уравнению (П1, 24) скорость абсорбции в неустановившемся состоянии составляет [c.115]

Можно постулировать и иные, отличающиеся от принятых в моделях Хигби и Данквертса, виды распределения поверхностных возрастов. В общем случае, если доля поверхности, соприкасающейся с газом в течение времени от 9 до (9 + d 9), составляет / (9) dQ, средняя скорость физической абсорбции выражается соотношением [c.105]

Данные для модели Хигби в общем получаются на основе результатов, приведенных в главе П1 для абсорбции в неустановившихся условиях, с использованием соотношений [c.109]

У-5-2. Модель Хигби. Абсорбция газа в неустановившихся условиях, сопровождаемая реакцией второго порядка, рассматривалась в разделе 1П-3-3. Средняя скорость абсорбции за время контакта 0 выражается через коэффициент ускорения следующим образом [c.121]

При исследовании механизма абсорбции в любых газожидкостных системах наибольшую трудность вызывает расшифровка кинетики абсорбции, в частности достаточно адекватный учет диффузии вещества в газовой и жидкой фазах. Задача заключается в таком моделировании диффузионных процессов, протекающих как внутри фаз, так и на границе раздела, которое бы позволило достаточно полно отразить факторы, влияющие на массоотдачу. Известные модели переноса вещества (модели Уитмена — Льюиса, Хигби, Данквертса и др. [6, 28, 29]) не только труднореализуемы в связи со сложными решениями математических уравнений, но и не учитывают многие из этих факторов. На кинетику абсорбции влияют коэффициент диффузии, физические свойства газов и жидкостей, термодинамические параметры процесса, концентрация компонентов, направление массопередачи, вибрация и пульсация, эффект Марангони и т. д. Многочисленные исследования влияния этих [c.69]

В соответствии с моделью Хигби эти значения коэффициента Е можно использовать и для определения средней скорости абсорбции перемешиваемой жидкостью, т. е. [c.121]

Так как отношение коэффициентов диффузии заметно отличается от единицы, воспользуемся моделью Хигби, вероятно, обеспечивающей более высокую точность, чем пленочная модель. Коэффициент ускорения найдем по рис. У-6. Абсорбцию сопровождает реакция [c.122]

Одновременная абсорбция двух газов уже рассматривалась (на основе модели Хигби) в разделе II1-3-4. [c.137]

Данквертс и др. , абсорбируя двуокись углерода щелочными растворами в насадочной колонне диаметром 10 см, установили, что результаты, полученные ими, согласуются с данными моделей Хигби и Данквертса. Результаты Ричардса и др. по абсорбции СОа буферными растворами в присутствии катализаторов в колонне того же диаметра согласуются с моделью Данквертса. Данные Таварес да Силва и Данквертса по абсорбции сероводорода растворами аминов в такой же колонне более согласуются с моделью обновления, чем с пленочной моделью (в этом случае между предсказаниями обеих моделей имеются существенные различия). Данквертс и Гиллхэм показали, что модель поверхностного обновления Хигби могла быть успешно использована для определения скорости абсорбции двуокиси углерода раствором NaOH в колонне диаметром 50 см. Все это говорит в пользу надежности применения моделей поверхностного обновления и свидетельствует о том, что методы, рассмотренные в этой главе,могут успешно применяться для установления влияния химической реакции на скорость абсорбции. Следует, однако, подчеркнуть, что в большинстве случаев данные для пленочной модели были бы почти такими же, что и для моделей обновления поверхности. [c.108]

В 1935 г. Хигби предложил модель гидродинамических условий в жидкой фазе вблизи границы раздела жидкость — газ, которая основана на следующих гипотезах. Поверхность раздела газ — жидкость состоит из небольших элементов жидкости, которые непрерывно подводятся к поверхности из объема жидкости и наоборот уходят в объем за счет движения самой жидкой фазы. Кажды элемент жидкости, пока находится на поверхности, можно рассматривать как неподвижный, а концентрацию растворенного газа в элементе — всюду равной концентрации в объеме жидкости, когда элемент подводится к поверхности. В таких условиях абсорбция осуществляется при нестационарной молекулярной диффузии в различных элементах поверхности жидкости. При рассмотрении [c.16]

Та или иная модель процесса абсорбции может служить двум целям. Во-первых, исходя из ее основных принципов, могут быть сделаны прогнозы в отношении скоростей физической абсорбции при различных условиях. Так, например, для предсказания значений kl в разных случаях с переменным успехом были использованы модели Хигби Дэвидсона и др. и Фортеску и Пирсона [c.106]

Значения х, рассчитанные по двухпленочной модели и по модели Хигби, хорошо совпадают ю—пз Экспериментальная проверка теоретических уравнений хемосорбции второго порядка проведена 0 на примерах абсорбции СО2 растворами ЫаОН, КОН, МН40Н и МЭА в аппаратах с фиксированной поверхностью раздела (в широком диапазоне значений комплексов М п к). Получено удовлетворительное соответствие опытной скорости абсорбции и теоретически рассчитанной. Для анализа или расчета процесса хемосорбции двуокиси углерода растворами этаноламина при а < < 0,5 практически можно пользоваться математическим аппаратом любой модели, в частности относительно простыми соотношениями двухпленочной модели. [c.105]

Обращаясь к модели Хигби, получим выражение для скорости абсорбции, сопровождаемой необратимой реакцией первого порядка в неустановивщихся условиях (для случая равенства нулю концентрации растворенного газа в массе жидкости), из уравнения (111,12) [c.111]

V-6-2. Модель Хигби. Численные решения для абсорбции в неустановившихся условиях были получены Брианом и Хикита и Асаи и представлены в форме коэффициентов ускорения для средней скорости абсорбции за различные периоды времени экспозиции. Эти результаты, уже рассмотренные в разделе П1-3-5, непосредственно применимы к модели Хигби. Различия между данными моделей Хигби и пленочной незначительны. [c.125]

Возможно использование моделей, описанных в главе IV, в которых каждый элемент поверхности жидкости экспонируется газу до замены его жидкостью из основной массы в течение одинакового промежутка времени 0. В таких установках точно моделируется механизм абсорбции, постулируемый моделью Хигби. При этом, еслн коэффициент массоотдачи в жидкой фазе для газа с коэффициентом диффузии О А равен то продолжительность экспозиции в модели должна быть 40А1(пк1). Колонны с орошаемой стенкой, обеспечивающие продолжительность контакта порядка 0,5 сек, подходят для моделирования насадочных колонн, а ламинарные струи с контактом, равным нескольким тысячным секунды, — для моделирования барботажных тарелок. [c.176]

Из уравнений (1-69) и (1-70) следует, что анализ процесса на основе моделей Уитмена и Хигби привр-дит к одинаковым результатам. Из этих уравнений видно, что скорость абсорбции, сопровождающейся быстрой необратимой химической реакцией второго порядка, линейно зависит от величины 9/Са1. [c.53]

Скорость обновления поверхности 5 можно оценить исходя из данных по массоотдаче и уравнения (5.9). Например, для абсорбции чистого водорода водой в небольшом сосуде с мешалкой, частота вращения которой равна 300 об/мин, Хатчинсон и Шервуд [75] нашли, что 4 при 25 °С составляет 0,00147 см/с. Поскольку коэффициент диффузии О равен 6,3-10 см с, значение 5, рассчитанное по уравнению (5.9), будет составлять 0,034 с . При 1000 об/мин коэффициент = 0,00303, что соответствует 5 = 0,145 с" . Значения 5 обычно неизвестны. Поэтому при использовании указанного параметра для анализа процесса массопередачи сталкиваются с теми же трудностями, что и при применении параметров уо и в пленочной модели и модели Хигби. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология