Массообмен интенсивность

В случае гетерогенных реакций, при проведении которых на ход процесса влияет массообмен через межфазную поверхность, достижение одинаковых скоростей реакции требует дополнительного соблюдения равенства межфазной поверхности, рассчитанной на единицу объема реакционной системы. При разборе масштабирования аппаратов с мешалками было показано, что для выполнения этого условия необходимо сохранить геометрическое подобие аппаратов и равенство расхода мощности на перемешивание в расчете на единицу объема системы. При этих предположениях трудно соответствующим образом повысить интенсивность теплообмена в образце и практически возможен некоторый отход от геометрического подобия с целью увеличения поверхности теплообмена в аппарате большего масштаба. - [c.472]

Перенос воды в залежи, сушка и структурообразование формованной торфяной продукции, а также другие процессы в существенной мере предопределены явлениями массообмена в торфяных системах, от которых, в свою очередь, зависит интенсивность переноса влаги, эффективность той или иной схемы переработки влажного торфяного сырья. Кроме того, массообменные характеристики торфяного сырья различны не только для разных месторождений торфа, но и в пределах одного месторождения, что не позволяет обеспечивать необходимое качество продукции при использовании стандартного добывающего и перерабатывающего оборудования в различных регионах страны. Одним из направлений решения данной проблемы могут служить физико-химические методы активного воздействия на перенос влаги в торфяном сырье посредством направленного изменения процессов и явлений на границе раздела фаз. [c.74]

Зависимость А (I) или А (1) определяется физической моделью массопереноса. Для наиболее распространенного случая, когда интенсивный массообмен создается за счет увеличения поверхности контакта фаз и капли достаточно малы, можно использовать либо модель Кронига и Бринка [29] (см. гл. И) [c.258]

При проектировании реакторов с перемешивающими устройствами необходимо выбирать минимальную частоту вращения мешалки, исходя из условий образования суспензий. "Дальнейшее увеличение частоты вращения не влияет на массообмен в таких системах, так как мощность, затрачиваемая на перемешивание, возрастает пропорционально кубу, а интенсивность мас-сообмена в степени 0,5—1,0. [c.25]

Многие процессы протекают более интенсивно при противотоке реагентов противоток же является естественным явлением в большинстве массообменных процессов. [c.191]

В нижней части реактора 2 установлена горизонтальная двухступенчатая циклонная топка /. Под реактора имеет шлаковую летку. В верхней части реактора расположен коллектор, 3 с форсунками для исходного раствора, подаваемого насосом 4 из емкости 5. По высоте реактора имеется три зоны /// — испарения, II — нагрева сухой соли и / — плавления. Окисление органики происходит, в основном, в зоне I. Противоток повышает интенсивность тепло- и массообменных процессов и обеспечивает рекуперацию тепла отходящих дымовых газов. Указанная схема, по сути дела, является вариантом скрубберной схемы, а реактор — полым скруббером со встроенной топкой, что дает возможность получить [c.106]

В реакторах со слоем твердой фазы необходимо также считаться с возникновением некоторой разности концентраций в поперечном (радиальном) направлении, что обусловливает неодинаковую скорость превращения в точках, расположенных на различном расстоянии от оси аппарата. В случае турбулентного движения потока через слой разность концентраций в значительной степени сглаживается интенсивным массообменом в радиальном направлении. [c.467]

В колонных массообменных аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием эффект продольного перемешивания преимущественно обусловливается турбулентной диффузией. Это связано с быстрым уменьшением роли поперечной неравномерности при увеличении коэффициента поперечного перемешивания поп [c.61]

Вода дисперсных систем является не только растворителем, но и средой, в которой осуществляется перенос растворенных веществ. При этом, в зависимости от механизма влагопереноса и массообменных параметров капиллярно-пористых материалов, интенсивность миграции, а также характер перераспределения в них растворенных веществ может быть различным. Особый интерес в этом плане представляют закономерности миграции электролитов в тонких граничных слоях воды. Кроме того, исследование миграции ионов позволяет получить информацию о структуре граничных слоев влаги, их гидродинамике в дисперсных материалах при различных условиях влагообмена. [c.77]

Жидкости и газы, насыщающие нефтегазоконденсатные пласты, представляют собой смеси углеводородных, а также неуглеводородных компонентов, некоторые из которых способны растворяться в углеводородных смесях. При определенных режимах разработки нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождений в пласте возникает многофазное течение сложной многокомпонентной смеси, при котором между движущимися с различными скоростями фазами осуществляется интенсивный массообмен. Переход отдельных компонентов из одной фазы в другую влечет за собой изменение составов и физических свойств фильтрующихся фаз. Такие процессы происходят, например, при движении газированной нефти и вытеснении ее водой или газом, при разработке месторождений сложного комйонентногс ( ава (в частности, с большим содержанием неуглеводородных компонентов), при вытеснении нефти оторочками активной примеси (полимерными, щелочными и мицеллярными растворами различными жидкими и газообразными растворителями). Основой для расчета таких процессов служит теория многофазной многокомпонентной фильтрации, интенсивно развивающаяся в последние годы. Вместе с тем заметим, что область ее применения шире, чем здесь указано, и эта теория имеет важное общенаучное значение. [c.252]

Для успешного проведения большинства химических процессов, связанных с тепло-или массообменом, необходимо принудительное перемешивание. Интенсивность перемешивания определяет не только скорость и полноту протекания про цесса, но, часто, и возможность его проведения, В особенности это относится к случаям взаимодействия твердых или газообразных тел с жидкостями, а также двух несмешивающихся жидкостей. [c.72]

В первом случае массообмен происходит ступенчато. При продолжительном контакте и хорошем перемешивании система в каждой ступени приближается к состоянию равновесия. Во втором случае массообмен в экстракционной колонне происходит непрерывно, но в менее выгодных условиях, чем в аппарате с мешалкой, благодаря ограниченной интенсивности перемешивания и сравнительно короткому времени контакта фаз. Применение того или иного метода экстрагирования зависит от физико-химических [c.91]

Исследованиями установлено, что массообмен лучше на насадке, составленной из элементов меньших размеров. Только шарики больших диаметров дают результаты на 20—30% лучше, чем шарики малых диаметров, так как на последних слияние капелек происходит настолько интенсивно, что превышает действие высокой удерживающей способности. [c.329]

Массообмен. Массопередача при пульсации происходит гораздо интенсивнее и в несколько раз скорее, чем в насадочных колоннах [61. 76, 130, 1421 и без пульсации [32, 38, 117, 1291. Вы- [c.359]

Алгоритм расчета многокомпонентного равновесия также можно причислить к алгоритмам преобразования данных. В настоящее время многокомпонентное равновесие рассчитывается обычно на основе бинарных равновесных данных, при этом накладываются очень жесткие ограничения на время расчета, поскольку по специфике проектирования массообменных процессов расчет межфазного равновесия является одним из наиболее интенсивно используемых алгоритмов. В связи с этим следует отметить работы [38, 39 , в которых предложены методы расчета многокомпонентного равновесия, значительно экономящие время. [c.230]

На основании теории вихревого движения можно принять, что в сравнимых точках турбулентного потока, не ограниченного твердой стенкой, возникают вихри равной величины с одинаковыми скоростями циркуляции. Поскольку массообмен происходит на свободных поверхностях фаз и допускается турбулентная природа обмена, то перепад давления в двухфазной системе, который характеризует интенсивность образования вихрей, должен быть взят с учетом лишь той энергии, которая затрачивается на взаимодействие между потоками. [c.148]

Поскольку массообмен в колоннах с затопленной насадкой происходит на свободных поверхностях фаз, то его интенсивность можно считать пропорциональной составляющей АР р (см. уравнения (IV, 503), (IV, 5С4) и рис. 224). [c.441]

Другой причиной улучшения показателей работы массообменных аппаратов в нестационарном режиме является увеличение движущей силы. Суть этого эффекта для насадочных и тарельчатых аппаратов состоит в том, что при циклическом сливе жидкости со ступени (полном или частичном) и относительно быс фой замене ее свежей жидкостью режим на этой ступени приближается к режиму идеального вытеснения, обладающему максимально возможной движущей силой. Наиболее интенсивным режим работы аппарата будет тогда, когда время цикла примерно равно среднему времени пребывания жидкости на ступени. [c.303]

В контактных процессах, проходящих при более высоких температурах (на 50—80°С) и более интенсивном тепло- и массообмене, чем при коксовании в кубах или замедленном коксовании, скорость всех реакций значительно больше. Увели- [c.61]

Неодинаковое поверхностное натяжение компонентов смеси может даже заметно отразиться на ходе процесса разделения в насадочной колонне [8]. Если в процессе ректификации бинарной смеси по мере отбора дистиллята поверхностное натяжение а флегмы увеличивается (такие смеси называют положительными), то массообмен может быть значительно более интенсивным, чем при разделении смесей, при ректификации которых поверхностное натяжение флегмы постепенно уменьшается (такие смеси называют отрицательными). Если смесь отрицательна, то поток жидкости, омывающий насадку, дробится на мелкие струйки и капли. Разумеется, этот эффект проявляется лишь в том случае, когда соблюдается условие Да > 3 дин/см. Смеси компонентов, для которых коэффициенты поверхностного натяжения различаются менее чем на 3 дин/см, называются нейтральными. [c.46]

Корпус обогревается рубашками 2, в которые подается пар или высокотемпературный теплоноситель. Внутри корпуса вращается вал с лопатками 3. Жидкость подается в верхней части через распределитель 4 на внутреннюю поверхность корпуса. Лопасти размазывают жидкость по теплообменной поверхности, что обеспечивает интенсивный тепло- и массообмен в тонком слое жидкости и малое время пребывания продукта в аппарате, что особенно важно при обработке термонестойких веществ. Упаренная жидкость отводится через нижний штуцер 1. Верхняя, расширенная, часть аппарата 5 служит сепаратором брызг. Аппараты [c.164]

Пенные аппараты могут быть применены для многих процессов, раопрюетраненных в химической и смежной с ней отраслях лромышленности абсорбции газов, дистилляции (десорбции газов из жидкостей), нагревания или охлаждения газов и жидкостей, сушки и увлажнения газов, очистки газов от пыли и вредных загрязнений, улавливания туманов, обработки суспензий и т. д. [2. 6]. Во многих производствах пенные аппараты уже прошли промышленные испытания и успешно освоены. Однако для некоторых условий еще требуется проведение предварительных лабораторных и стендовых испытаний. Естественно, пенные аппараты, как и любые другие массообменные интенсивные аппараты, имеют свои рациональные области применения, где они дают возможность усовершенствования аппаратурного оформления многих технологических процессов очистки и обработки газов и жидкостей. [c.82]

При малых значениях Кеэ возможно влияние e Te TBeiyion конвекции на массообмен в зернистом слое, особенно при течении жидкости. В работе [108] показано, что при Кеэ < 1 значения р различны при разном направлении потока воды в слое элементов из р-нафтола и бензойной кислоты. При движении воды снизу вверх интенсивность массоотдачи в несколько раз ниже, чем при движении воды сверху вниз. Влияние направле-ния потока можно объяснить только эффектами свободной конвекции, которые проявляются при разнице удельных весов чистой жидкости и пограничных с элементами слоев жидкости, насыщенных примесью растворенного вещества. При движении растворителя сверху вниз более тяжелые пограничные слои жидкости стекают вниз быстрее основного потока, повышая скорость растворения при движении снизу вверх раствор может скопиться в пространстве между зернами и затруднить перенос. [c.155]

Массообмен потока с окружающей средой. Интенсивность источника вещества в этом случае равна скорости массоиередачи Ы)п1. [c.61]

Уэллек и Хуанг [341] исследовали стационарный массоперенос к сфере при малых значениях Ке, определяя поле скоростей из выражений для функции тока Накано и Тьена [50]. Результаты их расчетов для критерия Шервуда в зависимости от параметров задачи представлены на рис. 4.20. Заметим, что при всех значениях Ре усиление псевдопласти-ческих свойств жидкости приводит к более интенсивному массообмену. Для твердой сферы такой результат находится в противоречии с расчетами по формуле (4.158) и, как отмечено в работе [341], с решением, использующим приближенные значения для функции тока по данным Томита [342]. Это указывает на чувствительность решения к реологическому параметру и на необходимость использования наиболее корректных гидродинамических решений. Данные расчетов [341] показьта-ют, что при Ре>5 10 для решения диффузионной задачи можно воспользоваться формулами (4.119) и (4.122), причем как нетрудно заметить из рис. 4.21, формула (4.119) в этом случае также применима гишь для небольших значений параметра X, характеризующего отноше- [c.215]

Рис. 6.8 дает представление о влиянии параметров Ре и m на величину А. Значение т характеризует величину емкости хемосорбента, рост которой, как известно, приводит к более интенсивному массообмену. Сплошные кривые для А соотвегствуют расчетам при Ре = 40, а штриховые — при Ре - . Кривые 1, 2 тл 4 построены при / j и = 1 и т = 5 3 и 1, соответственно, и могут быть приближенно описаны аналитической формулой (6.97). Значение А о определяется в данном случае по кртвой б, рассчитанной для Кг = 0. Кривая 3 соответствует режиму быстропротекающей реакции при т=п = 1 и (3 = 0,0005 и также может быть рассчитана с помощью формулы (6.97). Для нее значение Л о определяется по кривой 5. Введя отношение величин Ао для кривых 3 и 4, определенных по формуле (6.97), заметим, что оно равно отношению величин Aq для кривых 5 и б. Этот факт указьшает на то, что в данном случае гидродинамика не влияет на химическую реакцию и роль критерия Пекле в процессе хемосорбции та же, что и при чистой диффузии. [c.280]

Количественные характеристики структуры потока, определяемые интенсивностью продольного перемешивания (параметрами модели), используются для расчета тепло- и массообменных аппаратов и химических реакторов. При таких расчетах различные модели могут привести к практически одинаковым результатам, если эти модели формально адекватны друг другу и потоку в аппарате, т. е. совпадают функции распределения времени пребывания. При формальной адекватности можно, установив эквивалентные соотношения между параметрами сложной и более простой модели, вести расчет аппарата по уравнениям более простых моделей. В связи с этим рассмотрим возможность аппроксимации двухпараметрической комбинированной модели структуры потока более простой — однопараметрической диффузионной модедью. Для этой цели необходимо установить эквивалентную связь между параметрами обеих моделей. [c.95]

Изучая продольное перемешивание в теплообмш ной распылительной колонне диаметром 75 мм, авторы работы [217] пришли к выводу о том, что при низких значениях УС продольное перемешивание сплошной фазы обусловлено в основном распределением скоростей. С ростом УС профиль скоростей сплошной фазы выравнивается, и продольное перемешивание вызывается циркуляционными потоками в кормовой части капель. Отметим, что это явление в последнее время привлекает внимание многих исследователей [218—221]. Так, высказывается мнение, что теплообмен (а возможно и массообмен), зависит от гидродинамической обстановки за кормой капель эта обстановка определяет интенсивность циркуляционных токов и, следовательно, продольного перемешивания, [c.205]

Жпд1Сость движется снизу вверх в зоне ре[неток вследствие нх колебания происходит интенсивное пере-мептванне жидкостей, участвующих в процессе экстракции, что обеспечивает хороп1ий массообмен. [c.201]

Ими показано, что при близком к захлебыванию режиме подвисания в аппарате создаются наиболее благоприятные условия массонередачи между жидкой и газовой фазой вследствие возрастания толщины жидкостной пленки на кольцах насадки, увеличения степени их смоченности и более равномерного распределения жидкости, а также вследствие изменения других условий, способствующих интенсивному массообмену (увеличение скорости газа, падение диффузионного сопротивления граничащего с газом слоя жидкостной пленки, возникновение волн и вихрей на ее поверхности и др.). [c.18]

Пространственные неоднородности не только ухудшают качество работы реакторов, но и способствуют появлению неустойчивых режимов. При интенсивном массообмене [189] небольшой по объему очаг высоких температур постоянно распространяется по всему реактору, приводя к тому, что режим, устойчивый в отсутствии неоднородностей, становится неустойчивым, кроме этого, перечисленные выше неоднородности взаимодействуют между собой, в ряде слзгчаев существенно усиливая друг друга. В работе [190] указывается, что глубина проникновения внешних неоднородностей зависит от их начальной величины неравномер- [c.324]

Обнаруженная закономерность распределения концентрации в канале с двусторонним отсосом соответствующим образом сказалась на числах массообмена. На рис. 4,22 показано отношение локальных значений числа Шервуда для нижней (Sha) и верхней (Sh ) стенок как функция Gz — четко фиксируется максимум значения Sha/Sh в начальной области концентрационной неустойчивости, далее за счет истощения смеси и конвективного перемешивания асимметрия массообменных процессов на пластинах ослабляется, С ростом интенсивности отсоса (Pei ) и вызванным этим увеличением потенциала концентрационной неустойчивости (см. уравнение 4.67) наблюдается усиление асимметрии процессов массообмена — на рис. 4.22 большим критическим значением чисел Релея Rae при том же значении чисел Рейнольдса соответствуют более высокие значения отношения Sha/Shf . [c.147]

Га. О характере протекания тепло-и массоббневных процессов. Концентрацию вещества в интенсивно перемешиваемых псевдоожиженных твердых частицах (с) можно считать постоянной по всему объему слоя на выходе из слоя при достаточной его высоте концентрация вещества в газе у может считаться равновесной с с. При этом высота актюнохч) учасиеа, где практически завершается массообмен, может быть оценена по уравнению типа (Х,33), получаемому из аналогичных соображений. [c.467]

Автору, очевидно, остались неизвестными многочисленные работы по гидродинамике и массообменной способности аппаратов с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем, опубликованные на протяжении последних 6—8 лет советскими и зар жными исследователями. Это, естественно, значительно сузило объем информации по рассматриваемому вопросу, изложенной в данной главе. С целью восполнения этого пробела мы приводим список наиболее важных опубликованных работ [8-22]. В последних содержится достаточно обширная информация по ряду аспектов рассматриваемого процесса режимы трехфазного псевдоожижения начало полного ожижения и его зависимость от скоростей потоков ожижающих агентов, их физических свойств, а также от размеров и эффективной плотности элементов насадки динамическая высота слоя и газосодержание перепад давления в слое пределы существования трехфазного псевдоожиженного слоя интенсивность циркуляции элементов насадки в слое величина межфазной поверхности продольное перемешивание массообменная способность аппаратов с трехфазным псевдоожиженным слоем в процессах физн- -ческой абсорбции, хемосорбции и ректификации бинарных Жидких смесей. [c.675]

Высота колонны и ее диаметр. С увеличением высоты колонны уменьшается средняя интенсивность массообмена из-за уменьшаюш,егося влияния явлений, происходящих на концах колонны, в особенности из-за большой турбулентности в образующихся каплях и изменения концентраций в сливающихся каплях. Также снижает массообмен и наблюдающееся в колоннах явление каналообразования. Величина диаметра колонны у некоторых конструкций, например с механическим перемешиванием, не влияет на массообмен. [c.311]

Рассмотрим некоторые технологические способы обеспечения и повышения надежности аппаратов и машин при проектировании. Для повышения надежности и безопасности новых конструкций аппаратов следует принимать такие конструкции, которые обеопечивают равномерное распределение потоков, интенсивный тепло- и массообмен малое гидравлическое сопротивление отсутствие застойных гидроаэродинамических зон, в которых могут скапливаться, а также кристаллизоваться взрывоопасные или склонные к самопроизвольному разложению вещества, участвующие или образующиеся в технологических процессах надежное исключение пропусков одной среды в другую через поверхности уплотнений стойкость конструкционных материалов в условиях рабочих параметров среды и процессов ремонтоспособность, а также удовлетворяют ряду требований, вытекающих из особенностей технологического процесса в данном аппарате. [c.99]

Изменение давления иногда сопровождается изменением физико-химических свойств разделяемой смеси, а также гидродинамики потоков жидкости и пара. Например, ири ректификации в кольцевом зазоре между вращающимся внутренним цилиндром и неподвижным внешним цилиндром применение вакуума приводит к ослаблению интенсивности или полному исчезновению вихрей Тейлора в паровой фазе, благоприятствующих массоиереносу. Затухание вихрей Тейлора происходит вследствие повышения кинематической вязкости паров. В итоге эффективность колонны заметно снижается (см. Шафрановский А. В., Ручинский В. Р. Теор. основы хим. технол. 1971, т. V, № 1 Олевский В. М., Ручинский В. Р. Роторно-пленочные тепло- и массообменные аппараты. М.. Химия, 1977. — Прим. ред. [c.84]

Следует указать, что невозможно достаточно полно описать основные закономерности процесса разделения в насадочной колонне, если оперировать только такими величинами, как высота, эквивалентная т еоретической ступени или единице переноса. Зицман [159] показал, что массообмен в насадочной колонне протекает тем интенсивнее, чем легче проникают компоненты из ядра одной фазы к границе раздела жидкость — газ и оттуда далее в ядро другой фазы. Поэтому необходимо принять во внимание два диффузионных сопротивления, а именно при массопере-носе внутри паровой фазы и при массопереносе внутри жидкой фазы. Диффузионные сопротивления зависят от среднего пути переносимого вещества в соответствующей фазе, от степени перемешивания фазы в точках контакта между насадочными телами, от турбулентных завихрений и других факторов, которые уже были обсуждены в разд. 4.2. Соотношение между диффузионными сопротивлениями в газовой и жидкой фазах, экспериментально измеренные Зицманом для семи различных типов насадки, указаны в табл. 17. Из данных табл. 17 следует вывод, что вклад диффузионного сопротивления газовой фазы в общее сопротивление массопереносу при ректификации может составлять от 9 до 96%. [c.119]