Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Конвекция хемосорбции

    Литературные данные об экспериментальных значениях можно использовать только в том случае, если хемосорбция не сопровождается поверхностной конвекцией (или если коэффициент массоотдачи Рж определен при одновременном с физической абсорбцией протекании хемосорбции [44]). Сущность поверхностной конвекции заключается в возникновении и развитии в непосредственной близости к поверхности раздела фаз конвективных токов, значительно ускоряющих процесс как физической абсорбции, так и хемосорбции. [c.68]


    Парциальное давление компонента в соответствии с теоретическими уравнениями необратимой хемосорбции влияет на р и К только в области мгновенной химической реакции. При М >.1 величина р обратно пропорциональна парциальному давлению (при отсутствий поверхностной конвекции). При развитой поверхностной конвекции, интенсивность которой, как указывалось выше, увеличивается с повышением парциального давления компонента А , зависимость Рж от Лр проявляется слабее. В переходной области влияние парциального давления постепенно уменьшается и сводится к нулю в области реакции псевдопервого порядка, что согласуется с опытными данными [47, 48, 50, 51]. [c.69]

    Приведенные выше уравнения для расчета рж и Рг не учитывают влияние поверхностной конвекции. Приближенно поправочный коэффициент (фактор интенсивности поверхностной конвекции), учитывающий увеличение Рж при хемосорбции, можно рассчитывать по опытным данным [67], полученным на дисковой колонне, т. е. [c.76]

    Подробные методы расчета эффективности массообмена в аппаратах с упорядоченной насадкой приведены в монографиях [17, 85] рекомендуемые уравнения можно считать достаточно надежными, если обеспечено тщательное распределение газа и жидкости по поперечному сечению абсорбера. Как отмечалось выше, хемосорбция в аппаратах пленочного типа протекает в условиях резко выраженного эффекта поверхностной конвекции в жидкой фазе. При этом возрастает интенсивность массопередачи и в ряде случаев коэффициенты массоотдачи Рж при пленочном режиме и при барботаже становятся соизмеримыми. [c.78]

    Некоторые результаты теоретического анализа поверхностной конвекции при хемосорбции [c.99]

    Модель включает неизвестные параметры Л, /С и К, в общем случае зависящие от продольной координаты. Для оценки указанных параметров использованы самые упрощенные представления. При условии, что v=10 2 м / , у=1 г/см Оа = = 2-10 м / , №=100 см/с, К = К, масштаб конвективной ячейки 10 см (оценка по данным экспериментальной работы [ПО]), получено ао = 2,5, Л = 1,57-10 для Ло=10- Н/м и 0 = 25, Л = 10 для До=10 Н/м соответственно ускоряющий фактор, обусловленный поверхностной конвекцией, равен 3,25 и 6, что неплохо согласуется с экспериментальными данными П. Бриана [140] для физической абсорбции и хемосорбции и данными В. Кларка [141] для физической абсорбции. Оценка ускорения в значительной степени приблизительна тем не менее один из результатов расчета по указанной модели весьма интересен очень малые значения До могут привести к заметному ускорению массопередачи. [c.102]


    Интенсивность поверхностной конвекции при хемосорбции [c.109]

    Поверхностная конвекция оказывает влияние и на протекание диффузионно-химического процесса, т. е. на скорость хемосорбции, увеличивая последнюю по сравнению с рассчитанной теоретически (подробнее об этом см. в разд. 4.7). Таким образом, хемосорбционный процесс, зависящий в общем случае от гидродинамических характеристик жидкости, оказывает, в свою очередь, влияние на характер ее течения по принципу обратной положительной связи. [c.113]

    Превышение фактической скорости абсорбции над теоретически рассчитанной наблюдается для различных хемосорбционных систем, например для процесса хлорирования толуола в ламинарном потоке [160]. Коэффициенты ускорения массопередачи оказались примерно в 2 раза выше предсказанных теоретически. Поверхностная конвекция обнаружена при взаимодействии аммиака с раствором уксусной кислоты [161] и при. хемосорбции кислорода раствором сульфита натрия. [c.113]

    Таким образом, можно считать установленным, что существует прямая связь между величиной поверхностной скорости гЮх, формирующейся в зависимости от интенсивности хемосорбционного процесса, и скоростью массопередачи. Изменение тх обусловлено появлением при хемосорбции продольного градиента поверхностного натяжения. Это подтверждается также опытами по десорбции N20 из дистиллированной воды в азот в условиях искусственно вызванного эффекта Марангони, например при прикапывании в воду жидкостей, понижающих поверхностное натяжение [9]. В этих условиях, очевидно, мелкомасштабная конвекция не играет существенной роли. [c.121]

    Большую интенсивность поверхностной конвекции в случае прикапывания спиртов по сравнению с интенсивностью прн хемосорбции СОг 1 М раствором МЭА (рассматривается 2-й механизм ускорения массообмена) можно объяснить тем, что в первом случае возникают большие продольные градиенты поверхностного натяжения. Как видно из табл. 4.2, учет увеличения поверхностной скорости приводит к удовлетворительному [c.122]

    Безразмерный комплекс h/v характеризует интенсивность поверхностной конвекции при хемосорбции по своей структуре он аналогичен критерию Ке. Роль скорости в нем играет диффузионный поток компонента, связывающегося в химическое соединение и имеющего, как и скорость, размерность м/с (при выражении количества поглощаемого вещества в м ). Комплекс к/у характеризует соотношение сил поверхностного натяжения, непрерывное генерирование которых обусловлено протеканием хемосорбционного процесса и силами вязкости. Близкий подход использован А. А. Гухманом для анализа процесса теплообмена при кипении, протекающего под сильным воздействием массообмена помимо обычного критерия Реж рассматривается также число Рейнольдса, в которое входит скорость паров, отделяющихся от поверхности. В дальнейшем обозначим [c.127]

    Опытные данные по скорости хемосорбции СОа удовлетворительно описываются уравнениями, включающими коэффициент молекулярной диффузии. В то же время установлено [8], что в условиях поверхностной конвекции, развивающейся при хемосорбции в стекающей пленке жидкости, скорость физического массопереноса не подчиняется ни одной из современных теорий. Результаты экспериментов по одновременной хемосорбции СОг и десорбции инертных газов можно объяснить в соответствии со следующей гипотезой. [c.131]

    В отсутствие поверхностной конвекции, т. е. при меньшем Р-,к и большем ч, процесс массопередачи сдвигается в переходную область. Значение [5 ж = = 8,55-10-5-28 = 2,4-10" = м/с уменьшается в 1,35 раза. Скорость хемосорбции равна [c.140]

    На основе теории хемосорбции получен и обобщен обширный экспериментальный материал по скорости массопередачи в условиях поверхностной конвекции для аппаратов различных типов. [c.224]

    Хемосорбция. Макроскопическая скорость реакции А- -Ч-В-> продукты во внутренней диффузионной области в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость, когда транспортируемые реагенты переносятся как диффузией, так. и конвекцией, может быть найдена из решения уравнений стационарной конвективной диффузии с источниками для каждого из компонентов реакции. [c.120]

    Посторонние вещества достигают катода путем диффузии и конвекции. Большинство посторонних веществ физически связано с поверхностью катода путем адсорбции и частично также хемосорбцией. При соответствующем заряде присоединение обусловливается также и электростатическими силами. Адсорбционное присоединение подтверждается увеличением включений посторонних веществ с ростом концентрации их до предельного значения насыщения поверхности, а также зависимостью значения насыщения поверхности, а также зависимостью включений от величины молекул, температуры и склонности к адсорбции. [c.56]


    Таким образом, используя данные для быстропротекающей реакции и решения диффузионной задачи при отсутствии химической реакции, можно с помощью формулы (3.51) приближенно оценить скорость процесса хемосорбции при наличии конвекции в сплошной фазе. Результаты этих расчетов непосредственно обобщаются для случаев хемосорбции в неньютоновских жидкостях и стесненных потоках. [c.133]

    Результаты погранслойных и численных решений. Рассмотрим процесс хемосорбции при наличии конвекции в объеме сплошной фазы. В этом случае уравнения переноса имеют вид (6.42). Исследуем массообмен, сопровождаемый необратимой химической реакцией первого или второго порядка. [c.271]

    Одной из причин возникновения конвективных токов являются продольные градиенты поверхностного натяжения, а также градиенты плотности, появляющиеся при протекании хемосорбции. Явление поверхностной конвекции было обнаружено (20, 22, 37—39] при поглощении СОа водными растворами МЭА, ДЭА и др. Поверхностная конвекция наблюдается в пленочных и насадочных аппаратах [20], в ламинарных струях жидкости [42] в барботажных аппаратах ее влияние на массопередачу сравнительно невелико. Из сказанного выше следует, что коэффициент физической массоотдачи Рж должен быть определен при протекании хемосорбционного процесса, т. е. в идентичных гидродинамических условиях. Если объектом исследования является поглощение СО2 хемосорбентом, то величину р удобно определять по методу [36, 37], заключающемуся в десорбции N30 из раствора хемосорбеита. Поскольку коэффициенты диффузии N20 и СОз близки, то близки между собой и [c.68]

    Химическая реакция, изменяя концентрации реагирующих веществ и температуру поверхности, влияет тем самым на величину поверхностного натяжения. Увеличивается вероятность возникновения флуктуаций состава и температуры на поверхности жидкости, поскольку в этом случае поверхность формируется из нескольких компонентов, число которых может заметно превышать число компонентов при физической массопередаче. Учитывая также высокую скорость протекания массообменных процессов с химической реакцией, следует ожидать при хемосорбции весьма специфичного проявления эффекта поверхностной конвекции по сравнению с физической массопередачей. Особенно это касается процессов массопередачи с необратимой химической реакцией. Как правило, такие процессы существенно неравновесны это позволяет высказать предположение о том, что отклонение подобных систем от равновесия во многих случаях превышает критическую величину. По Эбелингу [104] это является одним из необходимых условий для возникновения и развития упорядоченных конвективных структур вблизи границы раздела фаз. [c.99]

    Надежность метода подтверл<дается равенством для N2O и СО2 [8] это позволяет, например, при моделировании хемосорбции СО2 использовать значение Одна из схем лабораторной установки для исследования интенсивности поверхностной конвекции трассерным методом показана на рис. 4.3. Исследования проведены при атмосферном давлении на системах СО2 — водные растворы МЭА, ДЭА, ДЭТА, МЭЭДА, NaOH, СО2 — водноорганические растворы МЭА. Использованы пленочные колонны с рабочей высотой 1000, 175 и 120 мм, внутренним диаметром 18 мм. Жидкость, подаваемую на орошение колонны, предварительно насыщали инертным компонентом (N2O, Не, Хе, в некоторых опытах — смесью N2O и Не или смесью N2O и Хе). Газ (смесь N2 и СО2) предварительно насыщали парами воды и подавали в колонну снизу через успокои- [c.106]

    Таким образом, в общем случае при одновременном влиянии вынужденной и поверхностной конвекции, инпциированпой протеканием хемосорбции, скорость физической массопередачи описывается уравнением с обобщенными переменными [c.126]

    Рассмотрим безразмерный комплекс Aah/ pv ). Иптенсив-ность поверхностной конвекции в значительной степени определяется величиной градиента динамического поверхностного натяжения. Это подтверждается экспериментальными данными, полученными при одновременном измерении скорости массопередачи и grada в осциллирующей струе. Практически удобнее пользоваться величинами, более доступными для измерения или расчета, чем dafdx. Величина продольного градиента поверхностного натяжения, характеризующая неоднородность состава и температуры поверхности, имеет флуктуационную природу. Можно предположить, что вероятность возникновения и интенсивность da/dx будут возрастать с увеличением скорости хемосорбции j. Возникновение продольных градиентов поверхностного натяжения приводит к появлению на поверхности раздела фаз касательных напряжений, которые могут быть переданы в глубь жидкости только силами внутреннего трения причем, чем больше вязкость жидкости, тем выше вероятность сохранения Ло. В предельном случае (идеальная жидкость) возникновение флуктуации на поверхности не может изменить характер ее движения. Таким образом, можно записать [c.126]

    Анализ явления поверхностной конвекции указывает на необходимость учета увеличения скорости массопередачи не только для массообменного, но и для хемосорбционного процесса. Первая попытка применения экспериментальных значений Рж, полученных в условиях хемосорбции, для анализа данных по кинетике хемосорбцип была сделана в работе П. Бриана [140], но для ограниченного диапазона изменения параметров (7 = = 5—10 Л4 = 0,75 и 1,5). В результате этого были скорректированы значения коэффициентов ускорения массопередачи. [c.129]

    Интенсификация процесса может быть достигнута и при использовании смесей хемосорбентов, что в ряде случаев дает возможность повысить движущую силу процесса [243], а также при использовании хемосорбеитов с большей константой скорости [27, 244], например полиаминов. Их преимущество в скорости хемосорбции по сравнению с первичными или вторичными аминами связано также с повышением интенсивности поверхностной конвекции. [c.199]


Смотреть страницы где упоминается термин Конвекция хемосорбции: [c.310]    [c.103]    [c.167]    [c.224]    [c.310]   
Газожидкостные хемосорбционные процессы Кинетика и моделирование (1989) -- [ c.111 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Конвекция

Хемосорбция



© 2025 chem21.info Реклама на сайте