Коэффициент поверхности массоотдачи

Выражения для роста температуры по модели Данквертса легко могут быть найдены на основе некоторых зависимостей, содержащихся в его работе Приведенные там уравнения (7) и (14) дают изображения по Лапласу и соответственно с параметром р. Чтобы найти повышение температуры, усредненное для всех частей поверхности при коэффициенте физической массоотдачи, равном следует подставить 5 = 1/0 вместо р и умножить изображение на 5. Это дает [c.140]

В насадочных абсорберах жидкость равномерно распределяется по верху насадки, стекает тонкой пленкой по ее поверхности и выводится из колонны снизу. В этой главе будет принято, что коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе эффективная межфазная поверхность а, отнесенная к единице объема насадочного слоя, и объем жидкости I в той же единице объема одинаковы во всех частях колонны. В действительности, если высота колонны в несколько раз больше ее диаметра, жидкость может накапливаться у стенок аппарата, что обедняет ею остальную часть насадки. Этот вопрос обсуждается в главе IX вместе с другими характеристиками насадочных колонн. [c.182]

В приведенных выше решениях для индивидуальной частицы значения коэффициентов внешней массоотдачи и концентрации целевого компонента в окружающей среде принимались неизменными во времени. При работе массообменного аппарата в большинстве случаев концентрация компонента у поверхности каждой из частиц изменяется во времени по мере ее перемещения внутри аппарата. Может изменяться и значение коэффициента массоотдачи. Так, в наиболее сложном для анализа случае, когда частицы ускоряются в потоке сплошной фазы, как это происходит, например, при пневматической сушке в вертикальных трубах, относительная скорость фаз непрерывно уменьшается, что приводит к соответствующему снижению коэффициента массоотдачи. Вращение взвешенных в потоке частиц изменяет значение р по сравнению с условиями массообмена неподвижной частиц, Б неподвижном и плотном движущемся слоях на величину коэффициента массоотдачи влияет локальное значение порозности слоя, которая может также изменяться в ходе массообменного процесса. [c.78]

Экспериментальное исследование коэффициентов внешней массоотдачи р в процессах адсорбции затруднено необходимостью определения величины концентрации адсорбтива на наружной поверхности частиц адсорбента, в связи с чем для расчетов р могут использоваться результаты исследований внешней массоотдачи, полученные для иных массообменных процессов, в которых концентрация целевого компонента на поверхности частиц определяется более надежно. [c.208]

Уравнение (6.90) получено в предположении неизменности диаметра струи. Расчет процесса удобно вести по начальному значению диаметра струи, введя поправочный коэффициент ч]), учитывающий изменение диаметра струи. При уменьшении диаметра струи уменьшаются поверхность массоотдачи и время пребывания струи в межтарелочном пространстве. Изменению подвергается также градиент концентрации растворителя. Основное сопротивление переходу растворителя сосредоточено в жидкой фазе. В соответствии с законом Фика количество извлеченного растворителя [c.280]

Зная коэффициент массоотдачи и количество отгоняемого компонента, можно рассчитать необходимую поверхность массоотдачи. Количество отверстий барабана определится как отношение необходимой поверхности массоотдачи к поверхности одной струи. [c.285]

В системе (4-20) /Сд — константа скорости растворения элементарной серы Кв — коэффициент внешней массоотдачи — глубина извлечения F — поверхность массоотдачи Di — коэффициент диффузии раствора серы в экстрагенте Сп. С, Сн — концентрация элементарной серы в жидкости на поверхности гранулы угля, в потоке растворителя и концентрация насыщения, соответственно. [c.144]

При всей своей простоте выражение (V.7) страдает рядом недостатков. Прежде всего дисперсность жидкости обычно определяется при ее разбрызгивании форсунками в неподвижный воздух. В реальных условиях движущийся газ может существенно повлиять на крупность образующихся капель. Далее, средний объемно-поверхностный диаметр капель дает представление лишь о величине поверхности, но ни в коем случае не отражает гидродинамических особенностей движения отдельных капель (направления и скорости их движения). Иными словами, использование величины ср.к не позволяет по существу применить уравнение (V.6) для определения поверхностного коэффициента скорости массоотдачи. Кроме того, в процессе своего движения капли жидкости могут не только самопроизвольно распадаться, но и коалесцировать при столкновениях, что приводит к изменению их размеров. При попадании на стены скрубберов капли могут либо дробиться, либо стекать в виде пленки. Если же учесть, что газ по сечению аппарата распределяется неравномерно и то обстоятельство, что при образовании капель и их ударе о зеркало жидкости в нижней части колонны абсорбция носит иной характер, чем при полете капли через газ, становится ясным, что аналитический расчет полого скруббера при сегодняшнем уровне знаний происходящих в нем процессов практически невозможен. В силу этого наиболее целесообразным представляется использовать для расчета скрубберов объемный коэффициент скорости абсорбции Kv, устанавливая его зависимость от основных параметров процесса. Эти зависимости удобнее всего представлять, как показала практика, в виде степенных функций. [c.213]

Массоперенос в турбулентном пограничном слое наиболее полно изучен для течений вблизи твердых поверхностей при больших числах Шмидта (для жидкостей), хотя и здесь нет общей точки зрения на затухание коэффициентов турбулентной массоотдачи вблизи стенки. При этом наиболее важно установить зависимость 1 т от у в вязком подслое (области течения, непосредственно прилегающей к межфазной границе, в пределах которой поток импульса, переносимый турбулентными пульсациями, меньше потока импульса, переносимого за счет молекулярной вязкости). При больших числах Шмидта (Зс > 10) функция -От(у) достаточно хорошо описывается первым членом разложения в ряд Тейлора по степеням у [46] [c.361]

Удельный поток массы / пропорционален разности концентраций насыщенных паров у поверхности жидкости ps и на удалении от нее ро, т. е. / (p.s—ро). Коэффициент пропорциональности р между этими величинами назовем коэффициентом конвективной массоотдачи [c.22]

Пример 1.23. Испарение воды с увлажненной поверхности. Над горизонтальной увлажненной поверхностью длиной 1=0,1 м движется поток воздуха со скоростью 1)о=3,1 м/с. Температура увлажненной поверхности 15° С, температура воздуха 20° С принять парциальное давление водяных паров в воздухе ро= =780 Па коэффициент конвективной теплоотдачи а=21,4 Вт/(м -К). Найти коэффициент конвективной массоотдачи р и определить количество / воды, испаряющейся с 1 м2 поверхности за 1 с. [c.102]

Коэффициенты конвективной массоотдачи были определены по аналогии с коэффициентами теплоотдачи. Чтобы узнать скорость переноса, нужно умножить удельный поток на поверхность, через которую происходит перенос. Такая интерпретация возможна в теплообменнике или при массопередаче между твердой поверхностью и жидкостью. Однако межфазную поверхность между жидкостью, стекающей вниз по насадке абсорбционной колонны, и газом, поднимающимся по колонне, трудно измерить или рассчитать, так что она зачастую неизвестна. То же относится к распылительным скрубберам и аппаратам для жидкостной экстракции. [c.484]

В насадочных абсорбционных колоннах величина а не равна поверхности насадки в единице ее объема. Поверхность контакта между газом и жидкостью в единице объема колонны является функцией скоростей газа и жидкости и не обязательно изменяется в том же направлении, что и коэффициент конвективной массоотдачи [152]. [c.485]

Коэффициенты массоотдачи и г характеризуют одновременный перенос вещества за счет молекулярной и конвективной диффузии и равны тому количеству диффундирующего компонента, которое передается в расчете на единицу межфазовой поверхности в единицу времени при единице движущей силы. Как видно из уравнения (111.146), последняя может выражаться по-разному. [c.211]

Хигби [8] применил решение (6-57) для определения коэффициента массоотдачи р. Количество перенесенного компонента в расчете на единицу поверхности и единицу времени, или плотность переходящего потока, будет равно [c.73]

Таким образом, только когда В а = Ов, пенетрационная и пленочная теории дают идентичные результаты. В обоих методах анализа хода процесса коэффициент массоотдачи со стороны жидкой фазы не зависит от концентрации компонента А на межфазной поверхности и концентрации компонента В в турбулентной зоне жидкости. Для определения значения этого коэффициента при проектировании указанные величины должны быть известны. [c.254]

Здесь А — концентрация растворенного газа у поверхности раздела между жидкостью и газом, соответствующая условиям равновесия с парциальным давлением газа в газовой фазе. Пока будем считать, что парциальное давление газа одинаково во всех точках рассматриваемого элемента пространства. Влияние на это парциальное давление других газов, обладающих низкой растворимостью, будет рассмотрено в разделеУ-13. Символом а обозначена поверхность контакта между газом и жидкостью, заключенная в единице объема системы, — коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе. Величина Н представляет собой среднюю скорость переноса газа через единицу поверхности действительная же скорость массопередачи может меняться как от точки к точке, так и со временем. Значение Л соответствует средней концентрации растворенного газа в массе жидкости. [c.99]

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]

Pasiuk-BronikowskaW., hem. Eng. Sei., 24, 1139 (1969). Определение коэффициента физической массоотдачи в жидкой фазе и эффективной поверхности контакта фаз при абсорбции в колонне с ситчатой тарелкой химическим методом. [c.287]

Для расчета поверхности абсорбции по уравнению (8. 1) требуется знать коэффициепт массопередачи К. Как было показано раньше, в o6niOM случае коэффициент массопередачи зависит от коэффициентов массоотдачи pi и рз [см. уравнения (1. 56) и (1. 57) . Коэффициент же массоотдачи на основании теории подобия определяется при помощи критериальной зависимости (1. 51) [c.244]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Понимая, что теория проницания в своем первоначальном виде непригодна для описания массообмена при турбулентном движении фаз, Коларж [29, 30] предпринял попытку связать время контакта т с характеристическими параметрами турбулентности в потоке, обтекающем твердую поверхность. Основной постулат теории Коларжа состоит в допущении, что перенос массы и тепла с твердой поверхности в объем лимитируется сопротивлением турбулентных пульсаций масштаба Яо, равного внутреннему масштабу турбулентности (т. е. такому критическому размеру турбулентных пульсаций, при котором начинают сказываться вязкие силы). Если предположить, что турбулентные вихри масштаба вплотную подходят к стенке и что перенос внутри таких вихрей осуществляться посредством нестационарной молекулярной диффузии, то для коэффициента массоотдачи получится выражение [c.175]

IV. Непосредственное определение пристенного коэффициента массоотдачи Рст в условиях, когда перенос вещества по радиусу слоя не оказывает существенного влияния на процесс [27, первая ссылка]. На внутреннюю поверхность трубок диаметром 10—16 мм и длиной 50—150 мм наносили тонкий слой р-нафтола на длине (4—13) Dan- Концентрацию -нафтола в воде определяли на выходе спектрофотометрически. Растворимость р-нафтола в. воде невелика и поэтому сколько-нибудь заметного изменения поверхности трубки во время опыта не происходит, а концентрация р-нафтола на выходе далека от равновесной. Из-за высокого значения критерия Шмидта S ( 1100) сопротивление переносу вещества сосредоточено у стенки трубки. Даже при Кеэ = 10 это сопротивление составляло 97% от общего. [c.130]

Результаты измерений в виде локальных значений критерия Ыи,8с в зависимости от места на поверхности шара представлены на рис. IV. 22 в полярных координатах. Отложенные значения представляют собой среднее арифметическое 4—5 опытов, проведенных в одинаковых условиях. Графики указывают на большую неравномерность в значениях локальных коэффициентов массоотдачи по поверхности шара. В точках контакта эти значения минимальны, в наиболее свободно обдуваемых частях поверхности — максимальны. Суммирование полученных локальных коэффициентов по поверхности шара дает средний коэффициент массообмена, который удовлетворительно совпадает с расчетом по формуле (IV. 71) при Кеэ = 300 и 3000. Имеющиеся данные по локальным коэффициентам тепло- и массообмена можно использовать при рассмотрении процессов горения в слое топлива, экзотермической реакции на твердом катализаторе с большим тепловым эффектом. Области конта11-тов между зернами с пониженными значениями коэффициентов переноса представляют собой очаги процесса на верхнем температурном режиме и, по-видимому, повышают устойчивость процесса в плотном зернистом слое. Неравномерность локальных коэффициентов переноса должна влиять на процессы сорбции, [c.166]

Размерность [м час],кг [молъ1м час] и к1-" [моль м" час ат. Коэффициент массоотдачи характеризует одновременный перенос вещества за счет молекулярной и конвективной диффузии и равен тому количеству диффундирующего компонента, которое передается в расчете на единицу межфазовой поверхности в еди- [c.72]

Если диффундирующее вещество слабо растворимо в жидкой среде, то параметр т должен быть велик, ибо при равновесии весьма малая концентрация в жидкой фазе должна соответствовать большой концентрации в газе. Член 11т к в (11.43) становится пренебрежимо малым, и общий коэффициент массопередачи Кх практически совпадает с коэффициентом массоотдачи ж-В этом случае главное сонротивление диффузии оказывается ншдкостью и поэтому говорят, что ход массопередачи контролируется пограничным слоем на жидкостной стороне межфазовой поверхности. Если же диффундирующее вещество хорошо растворимо в жидкой среде, то параметр т должен быть мал, ибо нри равновесии уже небольпшя концентрация а в газовой фазе соответствует весьма больпкш концентрации его в жидкости. Член т кт в (11.42) становится пренебрежимо малым, и общий коэффициент массопередачи Ку практически совпадает с коэффициентом массоотдачи k . В этом случае главное сопротивление диффузии оказывается уже газом и поэтому говорят, что ход массопередачи контролируется пограничным слоем на газовой стороне межфазовой поверхности. [c.76]

Из сравнения этих зависимостей с выражениями (Vni-159) и (Vni-160) следует, что k = D bIz — коэффициент массоотдачи в единицах концентрации = Олв/С- Ггс) — коэффициент массоотдачи в единицах давления С, р — концентрация и парциальное давление компонента в ядре потока Си pi — концентрация и парциальное давление компонента у межфазной поверхности 2с — эффективная толщина пограничного слоя. [c.246]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на выполнение формулы аддитивности, более подробно. Выполнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызьшает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-активными веществами (ПАВ) [222-224]. К обсуждению роли поверхностного сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении. [c.171]

Тур и Марчелло [231] рассматривали пленочную и пенетращюнную теории как крайние случаи процесса переноса, для которых в формулах коэффициента массоотдачи показатель степени при коэффициенте диффузии принимает предельные значения, равные 1 и 0,5, соответственно. Они считали, что в реальных условиях значения показателя степени могут колебаться между этими величинами. Предложенная ими пленочно-пенетрационная модель также основана на идее обновления поверхности турбулентными вихрями, но с более гибким учетом периода обновления. При малых временах пребывания вихря на поверхности процесс массопередачи нестационарен (пенетрационная теория), тогда как при больших временах успевает установиться постоянный градиент концентраций и наблюдается стационарный режим (пленочная теория). Для произвольных значений времен обновления модель учитьгеает оба механизма массопередачи — стационарный и нестационарный. Математическая формулировка пленочно-пенетрационной модели сводится к решению уравнения (4.12) при условии, что постоянное значение концентрации задается не на бесконечность, как в модели Хигби, а на конечном расстоянии от поверхности тела. Величина этого расстояния, как правило, неизвестна, и не указаны какие-либо надежные модели ее определения. [c.175]

Смотреть страницы где упоминается термин Коэффициент поверхности массоотдачи: [c.121] [c.258] [c.217] [c.58] [c.122] [c.212] [c.519] [c.47] [c.188] [c.74] [c.212] [c.170] [c.66] [c.82] [c.106] [c.112] [c.283] [c.169] [c.206] [c.300] [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология