Кинетика массообмена между жидкостью

Гомогенный и гетерогенный катализ. Если реагенты и катализатор находятся в одной фазе (газовая смесь или раствор), то осуществляется гомогенный катализ. Если реагенты (газ или жидкость) плохо растворимы в жидком катализаторе или жидкий катализатор плохо растворим в жидких реагентах и имеются две фазы, то, хотя реакция осуществляется гомогенно, в одной из соприкасающихся фаз, она является гетерофазной. При определенных условиях кинетика такой реакции определяется массообменом между фазами катализатора и реагентов, и в этом случае протекает гетерогенная реакция. При гетерогенном катализе катализатор— твердое вещество, а реагенты —жидкие или газообразные вещества. Реакция в этом случае протекает на поверхности катализатора. Гетерогенный катализ распространен в нефтеперерабатывающей промышленности значительно больше, чем гомогенный. [c.135]

Кинетика явлений, протекающих в ректификационных колоннах, связывается в настоящее время с диффузионными, массообмен- ыми процессами [38]. На массообмен между контактирующи-мися паровой и жидкостной фазами, естественно, влияет разность температур, но она не является его первопричиной. Непрерывное нарушение равновесия между фазами происходит лз-за противотока жидкости и пара в разделительном аппарате. В результате контакта неравновесных по составу фаз возникает процесс массообмена, поскольку естественное распределение каждого компонента смеси направлено к выравниванию его химических потенциалов в системе жидкость—пар. Именно разность химических потенциалов является движущей силой процесса. При этом диффузионный поток каждого компонента через поверхность контакта будет направлен в сторону фазы с меньшим значением его химического потенциала. [c.10]

Кинетику гидрирования а-метилстирола изучали в дифференциальном реакторе проточного типа [3]. Жидкофазный углеводород пропускали навстречу потоку водорода над слоем катализатора (палладий, платина, родий, рутений или никель на таблетированной окиси алюминия). В интервале избыточных давлений 2,1—12,6 ат и температур 24,3—57,2° С все частные коэффициенты сопротивления массообмену были весьма малыми, и скорость реакции не зависела от скорости потока газа или жидкости. При давлении выше 3,15 ат стадией, определяющей суммарную скорость гидрирования, очевидно, является собственно реакция на поверхности катализатора между а-метилстиролом и атомарным водородом, адсорбированными [c.146]

Кинетика многих промышленных процессов разделения зависит от массопередачи между газом и жидкостью, между газом или жидкостью и твердым телом или между двумя жидкостями. Сюда относятся ректификация, абсорбция газов, жидкостная экстракция, адсорбция, парциальная конденсация и ионный обмен. Сушку, увлажнение, удаление влаги из газов, водяное охлаждение также можно было бы отнести к процессам фракционирования, связанным с массопередачей. Гетерогенный катализ предполагает наличие массопередачи реагентов и продуктов взаимодействия к поверхности и от поверхности твердого тела, на которой происходит химическая реакция. В промышленности успешно используются многочисленные типы массообменных аппаратов. В большинстве случаев каждый тип предназначается для конкретного применения и не поставляется как насосы и воздуходувки. Цель проектировщика заключается в том, чтобы найти правильный экономический баланс между капиталовложениями и эксплуатационными затратами, поскольку одно обычно возрастает с уменьшением другого. [c.609]

Влияние тепловой нагрузки на фракционирование при ректификации или частичной конденсации является темой ряда теоретических и экспериментальных исследований. Сложность задачи вынуждает при теоретическом изучении явления прибегать не только к ряду относительно оправданных, но и к совершенно неоправданным допущениям, снижающим точность расчета или делающим его вообще практически беспо-лезны.м Наиболее успешные теоретические и экспериментальные исследования процесса описаны в работах В них рассмотрены результаты взаимодействия диффузионных потоков между пленкой жидкости и паром (обычная ректификация) и поперечным конвективным потоком (конденсация или испарение) установлено, что наложение конденсации влияет на массообмен следующим образом ухудшает в паровой и несколько улучшает в жидкой фазе. Экспериментальная проверка этого вывода затруднительна, поскольку в общем случае тепловая нагрузка действует одновременно на кинетику процесса, положение и кривизну рабочей линии, а также соотношение диффузионных фазовых сопротивлений, причем в реальной колонне все эти факторы связаны друг с другом. В последнем случае для исследования неадиабатического процесса следует экспериментально определять положение рабочей линии процесса так, как это было сделано авторами 163 [c.168]

Сов. химик-технолог, чл.-кор. АН СССР (с 1968). Р. в Москве. Окончил Московский хил ико-технол. ин-т (1940). В 1940—1946 в Сов. Армии. В 1946—1963 работал в Физико-хим. ин-те им. Л. Я. Карпова, с 1963 работает в Ин-те общей и неорг. химии АН СССР. Осн. исследования связаны с разделением смесей. Изучал гидродинамику и массообмен при диффузном пленочном течении. Впервые показал, что перенос компонента из жидкости в пар при ректификации происходит не только вследствие диффузии, но и вследствие процессов испарения и конденсации, обусловленных теплообменом между фазами. Предложил методы расчета кинетики ректификации и пленочной физ. абсорбции при различных режимах течения фаз. Изучил кинетику и механизм молекулярной дистилляции и кристаллизации бинарных смесей из расплава. [c.283]

Отличие физико-химического подхода от чисто гидродинамического в том, что гидродинамический рассматривает процессы в пористых телах на базе механики сплошных сред, а физико-химический—на основе представлений о дисперсном состоянии пористых тел, которое и определяет специфику и механизм массообменных процессов [24]. Физико-химический подход базируется на анализе физико-химических и микрогидродинамических процессов переноса газа, жидкостей и их паров в поровом пространстве. Действующее здесь поле поверхностных сил не только изменяет свойства флюида, но и влияет на кинетику массообменных процессов. В свою очередь, зависимость сил, действующих между частицами пористого тела, от состояния флюида приводит к тому, что в ходе процессов переноса может меняться пористая структура. [c.18]

При заданных физических свойствах системы кинетика первой и третьей стадий определяется гидродинамической обстановкой в каждой из фаз. Сложность математического описания кинетики переноса вещества в рассматриваемых системах обусловлена взаимным влиянием движения фаз из-за подвижности границы раздела между ними. Аналитический расчет на основе дифференциальных уравнений переноса оказывается возможным лищь в простейших случаях, когда точно известна площадь поверхности контакта, как, например, при массообмене между движущейся ламинарно пленкой жидкости и газом (или паром). Поток переносимого вещества в таких сл чаях можно рассчитать путем совместного решения уравнений переноса в каждой из фаз. [c.462]

Величина Ку, соответствующая аддитивности диффузионных сопротивлений в обеих контактирующих фазах, называется к о-эффициентом массопередачи. Последний имеет ту же размерность, что и коэффициенты массоотдачи К1 и /С , но характеризует кинетику массообмена не в пределах одной фазы, а во всей рабочей системе. В промышленных массообменных аппаратах между газами (парами) и жидкостями, а также между двумя несмешивающимися жидкостями, особенно, когда одна из контактирующих фаз находится в дисперсном состоянии, межфазная поверхность Р не всегда поддается непосредственному измерению. В таких случаях часто пользуются не повер хностными (описаны выше), а объемными коэффициентами массоотдачи и массопередачи, выражаюи ими количество веи ества, пере-ходяш его за единицу времени в 1 м рабочего объема аппарата при движущей силе процесса, равной единице. Обозначив эти коэффи- [c.445]