Стефановский

Из соотношений (1.183) и (1.187) следует, что стефановский поток влияет на общий перенос массы, но молекулярный перенос вещества диффузией не влияет на силу сопротивления. [c.66]

В наших исследованиях за основу взята математическая модель работы [162], которая расширена учетом двух важных процессов переноса. Во-первых,-это перенос массы в порах зерна катализатора стефановским потоком и влияние этого потока на изменение скорости подачи газового потока во-вторых, перенос тепла по слою катализатора за счет теплопроводности. Тогда математическое описание процесса выжига кокса в слое катализатора включает в себя уравнения (4 ) для поверхностных комплексов б, (4.11) для массы кокса на катализаторе дс и объемных компонентов 2, а также уравнения (4.13) для зерна катализатора с видоизмененным граничным условием при г = Кз, учитывающим теплопроводность слою [c.84]

Другим существенным свойством является то, что она равна коэффициенту обмена субстанции (р, деленному на толщину неподвижной пленки жидкости, которая создает основное сопротивление тепло- и массопереносу. Коэффициент обмена равен коэффициенту диффузии, помноженному на плотность, если под ф понимается концентрация, или коэффициенту теплопроводности, деленному на удельную теплоемкость, если под ф понимается энтальпия. Понятие неподвижной пленки является базовым для многих книг по массообмену в химической технологии и имеет важный физический смысл. В этом плане диффузия через неподвижную пленку иногда называется стефановским потоком. [c.18]

В процессе конверсии углеводородов водяным паром происходит изменение числа молей веществ в результате реакции. Следовательно/возникает гидродинамический (стефановский) поток. Вклад в стефановский поток вносит также значительное различие (более чем в три раза) коэффициентов диффузии реагентов. С учетом гидродинамического потока процесс на сферическом зерне катализатора описывается системой уравнений [c.69]

Стефановский поток выражался следующим образом [c.70]

Соотношения для диффузионных потоков усложняются, если в системе протекают физические или химические процессы с изменением объема в газовой фазе. Появляется дополнительный молярный поток — стефановский поток (впервые введенный Стефаном при рассмотрении диффузионного испарения жидкости в газовую среду). [c.74]

Пусть изменения объема в газовой фазе происходят за счет гетерогенных процессов испарения с поверхности жидкости, конденсации на поверхности, гетерогенного горения. Тогда величины диффузионных потоков в газовой среде должны быть согласованы с условиями на поверхности. При испарении, например, у поверхности непрерывно появляются новые объемы в газовой фазе (новые объемы пара), при конденсации происходит обратный процесс. При химической реакции на поверхности потоки исходных веществ (к поверхности) и потоки продуктов реакции (от поверхности) связаны стехиометрией реакции. Вдобавок во всех упомянутых случаях инертные (не участвующие в процессе) компоненты не должны перемещаться в направлении, нормальном к поверхности, на которой протекает процесс. В этом направлении общее давление Р сохраняется неизменным. Величина общего давления может меняться только за счет аэродинамических сопротивлений (вязких и инерционных сил). Эти сопротивления при возникновении стефановского потока обычно пренебрежимо малы и не могут привести к сколько-нибудь заметному изменению общего давления. [c.74]

Полный выраженный в числах молей диффузионный поток какой-либо компоненты с учетом возникшего стефановского потока запишется так , = о +- 1 где g Q — собственно диффузионный [c.74]

Уже говорилось, что потоки инертных компонент (с учетом стефановского потока) должны быть равны нулю, а соотношение для потоков компонент, участвуюш,их в реакции, должно удовлетворять стехиометрии реакции. Из этих условий могут быть найдены величины и направление скорости стефановского потока. Перенос со стефанов-ским потоком всех компонент направлен в одну сторону и для /-компоненты равен w pJ RT). Производя выкладки, нужно учитывать взаимосвязь между парциальными давлениями компонент. Для идеального газа сумма парциальных давлений компонент равна общему давлению. В примерах 4 и 5 выводятся конкретные соотношения для диффузионных потоков с учетом стефановского потока при испарении или конденсации и при гетерогенных реакциях на поверхности углерода. [c.75]

Необходимо еще подчеркнуть, что условие равенства нулю векторной суммы мольных диффузионных потоков (в системе центра объема) относится только к собственно диффузионным потокам. Стефановский поток вызывает перемещение всей среды, причем вследствие этого перемещения компенсируются диффузионные потоки инертных компонент. [c.75]

В случае горения газов (паров) стефановский поток также возникает, если протекают процессы с изменением объема газовой фазы, например, в зоне (фронте) горения. [c.75]

Нужно заметить, что при отсутствии вынужденного движения среды, но при наличии стефановского потока конвективный член в дифференциальном уравнении диффузии отвечает стефановскому потоку. [c.77]

Пример 4. Определить диффузионный поток (с учетом стефановского) при испарении жидкости с плоской поверхности в газовую среду. [c.85]

Подставляя значение скорости стефановского потока в выражение для потока gl, найдем [c.85]

Таким образом, за счет стефановского потока коэффициент диффузии как бы увеличился в 1/(1 — Р Р) раз. При малых р, Р скорость стефановского потока становится небольшой и выражение для можно упростить [c.85]

Однако и в этом случае диффузионный поток второй компоненты к поверхности жидкости гасится стефановским потоком, т. е. = 0. [c.85]

Интегрируя выражение для учитывающее стефановский поток (причем gl не зависит от х), получим [c.85]

Оценим влияние стефановского потока при испарении. Отношение полного диффузионного потока пара (со стефановским потоком) к чисто диффузионному потоку [c.86]

Пример 5. Определить диффузионные потоки компонент (с учетом стефановского потока) при гетерогенных реакциях на углеродной поверхности с изменением объема газов. [c.86]

В рассматриваемом случае стефановский поток, направленный от поверхности, приводит к уменьшению потока кислорода направленного к поверхности, в (1 + + Р1/Р) раз и к увеличению потока окиси углерода gз, направленного от поверх- [c.87]

Если газовая смесь состоит из СО , СО и инертного газа (кислорода нет), а на углеродной поверхности протекает восстановительная реакция, то приведенные формулы описывают диффузионные потоки углекислого газа (вместо индекса 1 индекс 2) и окиси углерода (индекс 3) с учетом стефановского потока. [c.87]

Для случая горения в атмосфере воздуха р Р 0,21) можно пренебречь влиянием стефановского потока и записать [c.249]

Теоретически рассмотрены две фундаментальные задачи межфазного обмена, стефановская задача о наращивании движущегося череа расплав тела и задача гидрохимической неустойчивости поверхности раздела двух сред при наличии гетерогенной химической реакции с поверхностно-активными ингредиентами [c.30]

Сформулирована стефановская задача о форме наращиваемого твердого слоя на движущуюся через ванну расплава пластину с начальной температурой ниже температуры кристаллизации. [c.30]

Стефановское условие на границе контакта модифицировано с учетом использования концепции коэффициента теплоотдачи. Разработан и применен метод рещения, являющийся модификацией метода разделения переменных. Для первых итераций этого метода получено дифференциальное уравнение, описывающее пространственно-временную эволюцию толщины наращиваемого слоя. Следует заметить, что при достаточной длине ванны расплава толщина наращиваемого слоя является неоднородной и даже немонотонной функцией продольной координаты. [c.30]

Сложная схема реакций в многокомпонентной смеси. В такой системе коэффициенты диффузии компонентов зависят от состава реакционной смеси, и появляется стефановский (гидродинамический) поток. [c.50]

В уравнении материального баланса (3.7) первый член в правой части описывает перенос вещества собственно диффузией, второй -термодиффузией, третий - стефановским потоком (гидродинамическим потоком, возникающим в результате изменения объема реакционной смеси и различия коэффициентов диффузии компонентов). [c.91]

Уравнения (3.10) и (3.11) написаны для одного компонента и единственной реакции в предположении равнодоступности всей поверхности. Для сложных смесей могут оказаться существенными процессы переноса тепла и вещества стефановским потоком, термодиффузией, диффузионной теплопроводностью. Неравнодо-стунность наружной поверхности зерен катализатора в неподвижном слое связана с тем, что основной поток газа проходит в виде струй, омывая часть наружной поверхности зерен катализатора. Вблизи точек контакта зерен образуются карманы>>, непроточные области, вихревые зоны. Тепло- и Д1ассообмен между поверхностью и потоком в проточной части и в непроточной области, вообще говоря, различен. Но при скоростях потока порядка 0,5 нм /с можно считать поверхность зерна равнодоступной, характеризуемой одним коэффициентом обмена. [c.156]

Изменение объема приводит к возникновению переносй Массы в порах зерна катализатора дополнительным (стефановским [157]) потоком. Учет стефановского потока необходим по двум причинам. Во-первых, не нарушаются балансовые соотношения между компонентами во-вторых, не искажается физическая картина процесса выжига. После насыщения кокса кислородом стефановский поток за счет образования 2 моль СО из 1 моль О2 направлен из зерна и способствует дополнительному переносу продуктов окисления к внешней поверхности зерна. На начальном этапе регенерации, когда доминирует стадия адсорбции кислорода, число молей в порах зерна уменьшается. Возникает дополнительный перенос кислорода из газовой фазы к внешней поверхности, стефановский поток при этом направлен внутрь зерна, т. е. меняет знак. Тогда уравнения материального и теплового балансов с учетом переносов за счет диффузии, теплопроводности и стефановским потоком имеют вид [c.72]

Плотность твердого продукта в 1000 раз больше плотности газа, поэтом образование 82... 85 приводит к заметному уменьшению реакционного объемг При дезактивации катализатора часть серы остается на его поверхности, чт также способствует уменьшению объема. Вследствие этого в ело катализатора возникает дополнительный массоперенос за счет, та называемого, стефановского потока. [c.121]

Рабочая газовая смесь сильно разбавлена инертными компонентами. Кроме того, реакции очистки протекапт без изменения объема. Поэтому, несмотря на некоторые различия коэффициентов диффузии компонентов смеои, можно пренебречь влиянием Стефановского потока и диффузионной стехиометрии на скорость процесса. [c.70]

Реакщя конверсии метана сопровождается заметным изменением объема (примерно в 1,5 раза), а коэффициенты диффузии в смеси различаются более чем в три раза. В этих условиях возникает гидродинамический стефановский поток. Оценка вклада его в обший поток компонента показала, что при /><0,5 МПа он составляет до 10% диффузионного. С увеличением давления вклад уменьшается и при 3,0 МПа не превышает 2-3%. Степень использования внутреннего объема катализатора не зависит от вклада стефановского потока, при /> = 0,1 МПа и t = 700°С величина р = 0,189, а при = 3,0 МПа и 700°С р = 0,07. Практически для конверсии метана под давлением можно пренебречь. [c.72]

Если не учитывать стефановский поток в зерне, который составляет несколько лроцентов от диффузионного, то систему уравнений, описывашцую процесс в зерне, можно представить в виде [c.77]

Однако аналогия между теплообменом и диффузией (диффузионным массообменом) лишь приближенная. Прежде всего, она нарушается из-за появления при диффузии стефановского потока. При сильном влиянии стефановского потока уже нельзя использовать в качестве исходных критериальные формулы для теплообмена, полученные по опытам (или расчетам) без стефановского потока. Стефановский поток тем сильнее, чем выше относительное парциальное давление диффундирующего вещества р- /Р. Для учета влияния стефановского потока в число определяющих критериев подобия следует включить критерий р Р (точнее, два критерия р о Р и Р1пов иливместопоследнего(р1, , — где и Р1 ов — [c.82]

Все соотношения, полученные для потока с учетом стефановского потока, могут быть использованы для определения потока пара при конденсации из смеси с некон-денсирующимся газом. Стефановский поток в данном случае будет направлен к поверхности конденсации. [c.86]

В случае р, = О в удалении от поверхности испарения) и Рщов/Р = 0.5 получаем Р = 1,4. В случае Ртав/ = 0,95 отношение Р возрастает до 3,2. При рщов1Р, очень близких к единице, отношения Р будет большим. В этом случае за счет стефановского потока будет обеспечен практически любой поток пара, который соответствует подводимому к поверхности испарения тепловому потоку, расходуемому на испарение. [c.86]

Вообще говоря, в пределах приведенной пограничной пленки в силу неизохоричности реакций 2, 3 и 4 имеет место молярный перенос. Новые объемы, получающиеся в результате этих химических реакций, нарушают равновесие масс и вызывают стефановский поток. В этих условиях более справедливо потоки компонент представить в виде G = —Dd ldx + oj , где w — скорость молярного переноса. Однако это вносит существенные усложнения в решение задачи. Для простоты будем пренебрегать изменением объема при реагировании, заменяя действительные реакиии их гипотетическими реакциями с равным объемом исходных и конечных веществ. При сухой газификации эти реакции имеют вид [c.151]

Соединения с двумя разными асимметрическими центрами существуют в виде двух диастереомеров, каждый и.з которых способен расщепляться на оптические антиподы. В этих случаях можно воспользоваться сведением изучаемого соединения к веществу с двумя одинаковыми хиральными центрами. Если сами центры не затрагивались или твердо известен стереохимический ход превращения, проводимого у этих центров, то получение мезо-формы укажет на эригро-конфигура-цию исходного вещества, получение DL-формы — на его трео-конфигурацию. Такой путь использовали Стефановский и Куртев [2] для определения конфигурации 3-амино-2,3-дифе-нилпропионовой кислоты VII. Эта кислота была получена ими в виде двух стереоизомерных форм, конфигурация которых вытекает из следующих превращений [c.180]