Диффузия движущая сила

Сложные процессы переноса в колонных аппаратах (циркуляционные токи, турбулентная диффузия и др.), приводящие к интенсификации массо- и теплообмена вдоль колонны, обусловливают продольное перемешивание. Продольное перемещивание уменьшает среднюю движущую силу процесса и может в некоторых случаях существенно понизить эффективность колонны. Поперечная неравномерность также приводит к уменьшению средней движущей силы процесса и снижению эффективности. [c.147]

Все геометрические модели пористого пространства можно классифицировать в зависимости от типа связи между порами. В соответствии с этой классификацией модели могут иметь размерность от нуля до трех [23]. Эти модели могут использоваться для описания явлений переноса в пористых средах и определения коэффициента переноса (эффективных коэффициентов диффузии и теплопроводности, проницаемости и других эффективных характеристик), а также капиллярного потенциала — движущей силы в уравнениях переноса, которая проявляется в условиях гетеро-фазного заполнения объема пор. Капиллярный перенос жидкости частично определяется формой поверхности и областью распространения жидкости в пористой среде кроме того, при наличии в системе капиллярного переноса движущая сила и коэффициент переноса являются функциями реальной геометрии пористого пространства [24]. [c.129]

ЦПМ является основным барьером, обеспечивающим избирательное поступление в клетку и выход из нее разнообразных веществ и ионов Осуществляется это с помощью разных механизмов мембранного транспорта. Молекулы воды, некоторых газов (таких, как О2, Н2, N2) и углеводородов, концентрации которых во внешней среде выше, чем в клетке, проходят через ЦПМ внутрь клетки посредством пассивной диффузии. Движущей силой этого процесса служит градиент концентрации вещества по обе стороны мембраны. Основным соединением, поступающим в клетку и покидающим ее таким путем, является вода. Движение воды через мембрану, подчиняющееся законам пассивной диффузии, привело к выводу о существовании в мембране пор. Эти поры пока что не удалось увидеть в электронный микроскоп, но некоторые данные о них были получены косвенными методами. Расчетным путем установлено, что поры должны быть очень мелкими и занимать небольшую часть поверхности ЦПМ. Высказывается предположение, что они не являются стабильными структурными образованиями, а возникают в результате временных перестроек молекулярной организации мембраны. [c.43]

Скорость горения определяется не только скоростью собственно химических реакций, но и конценфацией О, в зоне реагирования. Доставка О, к поверхности частицы осуществляется за счет турбулентной (молярной) и молекулярной диффузии. Движущей силой молекулярной диффузии является перепад концентраций и температур (термодиффузия). Молярная диффузия происходит под действием конвекции, обусловленной движением газа. [c.40]

Диффузия в смесях. Если массового движения жидкости не происходит, то единственной возможной причиной переноса вещества может быть тепловое движение молекул, т. е. молекулярная диффузия. Движущей силой процесса диффузии, строго говоря, является градиент химического потенциала переносимого компонента смеси . Поэтому, исходя из принципа линейности потока и движущей силы, диффузионный поток компонента г определяется выражением [c.406]

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]

В условиях незначительного испарения фасетирование должно происходить вследствие поверхностной диффузии. Движущей силой процесса является уменьшение общей поверхностной свободной энергии. Если грань с определенной кристаллографической ориентацией имеет более низкую поверхностную энергию, тенденция к снижению общей поверхностной свободной энергии приводит к тому, что на грани с другой ориентацией и с большей энергией образуются фасетки с низкой энергией. Стремление к сохранению средней ориентации выражается в том, что фасетки часто содержат сложные грани, т. е. наряду с низкоиндексными гранями, имеются и высокоиндексные грани, как схематически показано на рис. 19. [c.134]

Если металл образует с определенным газом при заданном давлении несколько устойчивых соединений, то соединение, наиболее богатое металлом, располагается ближе всего к поверхности этого металла, а соединение, содержащее наименьшее количество металла, находится ближе В Сего к газовой фазе. В идеальном случае всякое такое соединение образует отдельный слой, внутри которого концентрация металла убывает в направлении от наружной границы внутрь. Рост слоев происходит благодаря диффузии, движущей силой которой является концентрационный градиент. [c.149]

Коэффициент диффузии является константой пропорциональности между плотностью потока диффундирующего вещества и градиентом потенциала, вызывающего диффузию (движущей силой). В настоящее время почти всеобщее применение при определении диффузии как для газовых, так и жидких систем находят коэффициенты, основанные на градиентах концентрации. Соответственно коэффициент диффузии D 2 для изотермической диффузии компонента I бинарной смеси, состоящей из компонентов 1 и 2, при постоянном давлении определяется уравнением [c.561]

Первой гидродинамической моделью, предложенной для исследования процессов переноса, была модель, основанная на пленочной теории. Она предполагает, что вблизи поверхности раздела любой текучей среды имеется неподвижная пленка толщиной б, процессы переноса через которую происходят путем молекулярной диффузии. Условия в объеме рассматриваемой фазы должны быть постоянными с единственным исключением собственно пленки, так что общая движущая сила полностью используется явлением молекулярного переноса в пленке. [c.14]

При анализе процесса с режимом медленной реакции величины с и с в общем случае известны. Их разность с — с является общей движущей силой, составленной из двух частей, Сд —с и Со — с первая ведет процесс диффузии, а вторая — реакцию. Относительная величина двух частей, из которых состоит общая движущая сила, зависит от относительных удельных скоростей двух процессов. В уравнении (2.3) эти удельные скорости выражены отнесенными к единице поверхности раздела газ — жидкость, — удельная скорость диффузии, Фг/(с — с ) — удельная скорость реакции. [c.33]

Таким образом, если два процесса протекают последовательно, общая движущая сила практически полностью используется тем из них, у которого наименьшая удельная скорость. При выполнении условия (2.5) скорость будет зависеть от процесса диффузии, таким образом, общая движущая сила будет полностью использоваться диффузионным процессом. Это условие названо диффузионным режимом . [c.34]

Очень важным свойством решения уравнения (5.9), даже в его общей форме, является то, что отношение скоростей химической и физической абсорбции не зависит от времени диффузии. Это объясняется тем, что при увеличении скорости абсорбции, вследствие химической реакции, стадии, лимитирующие скорость процесса, меняются местами. При повышении скорости абсорбции за счет химической реакции стадией, лимитирующей скорость процесса, становится диффузия второго реагента из объема жидкости по направлению к границе раздела фаз, а не диффузия абсорбированного компонента от границы раздела в объем жидкости, или иными словами, первый процесс протекает при более высокой общей движущей силе. [c.62]

По мере движения флегмы по тарелке эффективность массообмена будет постепенно ослабляться, ибо движущая сила меж-фазной диффузии падает по мере приближения контактирующих потоков к состоянию равновесия. [c.129]

Необходимо отметить, что повышение турбулентности в. системе обеспечивает ускорение превращения только вследствие уменьшения сопротивления процессам диффузии, но не влияет на величину движущей силы превращения. Поэтому нецелесообразно увеличивать. турбулентность, когда превращение проходит в кинетической области. Подобным же образом на скорость подвода (отвода) [c.415]

Согласно широко распространенной двухпленочной теории, сопротивление массопередаче от одной жидкости к другой сосредоточено в неподвижных пленках на их поверхности раздела. Скорость диффузии через такую пленку прямо пропорциональна-ее площади и движущей силе (которую можно выразить через разность парциальных давлений, концентраций или мольных долей по обе стороны пленки) и обратно пропорциональна толщине пленки. [c.178]

Диффузия молекул растворенного вещества в жидкость осуществляется путем беспорядочных тепловых движений этих молекул. При диффузии происходит перераспределение молекул, благодаря которому возможен их перенос из областей более высоких концентраций в области более низких. Обычно говорят о концентрационной движущей силе , вызывающей этот перенос, но в действительности диффундирующие молекулы не подвергаются действию силы в направлении градиента концентрации. Любая молекула в каждый момент может равновероятно иметь любое направление движения. Но беспорядочное перераспределение молекул при неодинаковости концентраций приводит к уменьшению разности концентраций и таким образом — к переносу массы в направлении понижения концентрадии. [c.21]

Использование этой движущей силы для вычисления скорости абсорбции дает лишь приближенно верный результат. Как указано выше, коэффициенты диффузии НгЗ и МНз не совсем одинаковы. Кроме того, хотя эффективные коэффициенты диффузии НЗ и ЫН должны быть равны (из соображений необходимости сохранить электрическую нейтральность требуется равенство скоростей диффузии обоих ионов), однако не известно, равен ли комбинированный коэффициент диффузии НН НЗ коэффициенту диффузии ЫНз. [c.72]

Рассмотрим особенности кинетики мембранных систем вдали от равновесия, используя одномерную модель процесса [4). Реакционно-диффузионная мембрана представляет собой открытую систему с распределенными реакционными параметрами. На границах этой системы происходит обмен веществом с газовой смесью в напорном и дренажном каналах в каждой точке пространства внутри мембраны (0<годновременно химические реакции и диффузия реагентов. В реакциях участвуют компоненты разделяемой газовой смеси, вещества матрицы мембраны и промежуточные соединения. Поскольку на граничных поверхностях поддерживаются различные внешние условия, в мембране в любой момент существует распределение концентраций реагентов i(r, т), в общем случае неравновесное. Движущая сила химической реакции — химическое сродство Лг, являясь функцией состава, также оказывается распределенным параметром. [c.29]

У-9-3. Модели поверхностного обновления. Данквертс показал, что при использовании любой из двух моделей поверхностного обновления и равенстве коэффициентов диффузии всех компонентов скорость абсорбции также может быть найдена умножением коэффициента физической массоотдачи на движущую силу, равную количеству газа, которое требуется для насыщения единицы объема основной массы жидкости, когда концентрация свободного (непрореагировавшего) газа А возрастает от А° до Л. [c.130]

Следовательно, в таких мембранах интенсификация массопереноса за счет сопряжения с химической реакцией оправдана, если т. е. эффект особенно заметен при малой внешней движущей силе процесса диффузии (например в случае извлечения небольших, но токсичных примесей в исходной газовой смеси ЗОг, КОг и др.) или при низких значениях коэффициента диффузии компонента в мембране Я п- оо). [c.22]

Если основная цель мембранного процесса — активный перенос целевого компонента, а пассивный перенос за счет диффузии или фазового механизма является вредной утечкой, то движущие силы должны воздействовать на процесс как параллельно включенные электрические источники Ет и Аф. Этой ситуации соответствует схема включения на рис. 1.3. [c.22]

Ранее было получено уравнение (1.18) для коэффициента ускорения массопереноса, при этом предполагалось, что результирующий поток при сопряжении I и независимый поток /, сравниваются при одинаковой движущей силе X, равной разности химических потенциалов газа в напорном и дренажном каналах. Если использовать допущение о локальном равновесии фаз и выразить движущую силу поверхностной диффузии через состояние газовой фазы, то очевидно = Тогда коэффициент ускорения окажется функцией степени сопряжения у. и феноменологической стехиометрии 2 (см. уравнения (1.11)) [c.68]

Повышение давления в напорном канале мембранного аппарата приводит к увеличению движущей силы процесса. ВажнО выяснить, как при этом меняются растворимость, коэффициент диффузии и проницаемость компонентов газовой смеси. [c.93]

При определенных условиях на поверхности реакционно-диффузионной мембраны в дренажном канале можно поддерживать более низкие значения химического потенциала, чем в напорном канале (ц1"<[11 ) — это соответствует положительным значениям приведенной движущей силы при >0, т. е. происходит ускоренный реакцией массоперенос в направлении диффузии компонента под действием внешней движущей силы. Область стационарных состояний при и х>1 на рис. 1.2 заключена в правом верхнем квадрате, где происходит монотонное возрастание приведенной скорости массопереноса 1 1 г с увеличением движущей силы —ц/ОМг, хотя коэффициент ускорения при этом падает (см. рис. 1.4). Энергетическая эффективность такого процесса, определяемая общим соотношением (7.71), при этом также монотонно возрастает, причем сохраняется сильная зависимость к. п. д. от степени сопряжения. [c.253]

Этот факт получил объяснение в работах Крылова [49, 50]. Границы применимости пенетрационной модели рассматривались в работах [51—53]. Очевидно, что пенетрационная модель справедлива только в тех случаях, когда время контакта фаз мало по сравнению с характерным временем релаксации диффузионного процесса, т. е. с временем установления стационарного диффузионного потока при данном значении движущей силы процесса. Наличие химической реакции в объеме сплошной фазы существенно сказывается не только на скорости массопередачи, но и на времени релаксации процесса. Крылов [50] решил задачу о нестационарной диффузии в системе с химической реакцией в рамках приближения диффузионного пограничного слоя и установил границы применимости пенетрационной модели для решения подобных задач. Было показано, что для [c.233]

Рост толщины слоев происходит благодаря диффузии металла или окислителя или их обоих, движущей силой которой является концентрационный градиент, созданный разностью химических потенциалов. [c.69]

Рис. 1-35. Перепады концентраций и движущая сила (сопротивления диффузии главным образом на стороне экстракта).

Массообменные 1диффу11юииые) процессы связа 1ы с переносом вещества из одной фазы в другую в результате диффузии. Движущая сила - разность концентраций. Скорость определяется законами массопсредачи. Для реализации массообменных процессов предназначены следующие аппараты и машины [c.7]

Для интепсивных свойств, разность которых определяет движущую силу диффузии, введем обобщенные обозначепия [c.74]

Если и в этом случае элемент объема остается вблизи температуры воспламенения, то его температура продолжает подниматься по экспоненциальному закону вплоть до взрыва. Температура смежных элементарных объемов будет повышаться вследствие теплопроводности, а так как на границе этих объемов температура уже достигла точкп воспламененпя, произойдет взрыв. Как только любой элементарный объем достигает критического предела воспламенения в открытой системе, образуется волна давления, которая распространяется в системе со скоростью звука. За этой волной следует более медленно распространяющаяся тепловая волна (скорость ее движения определяется скоростью выделения тепла в реакции и теплопроводностью системы). Движущей силой для таких волн является тепло, выделяющееся в реакции диффузия препятствует распространению волны. [c.398]

Мерой движущей силы в этом случае является разность концентраций в основной массе потока и на поверхности контакта фаз Сс —Со. Для данной системы, характеристической величиной которой служит коэффициент диффузии, по мере увеличения разности концентраций и уменьшения толщины ламинарной пограничной пленки 2 возрастает число молей вещества, продиффунди-ровавшего в единицу времени (йп/ёт) через поверхность Р. [c.351]

ВЕПг соответствует диффузии продукта С с поверхности катализатора в поток газа. Чтобы найти движущую силу, действующую на этой стадии, необходимо учесть локальную степень использования катализатора [c.258]

Высокую удельную поверхность сырого катализатора трудно сохранить при прокаливании. Убыль свободной поверхностной энергии твердого тела термодинамически обусловлена. Твердые вещества с высокой удельной поверхностью всегда спекаются. Скорость этого процесса зависит от температуры, газовой среды, физических и химических свойств твердого вещества. Прп достаточно низких тедшературах скорость спекания незначительна. В за-впсимости от механизма спекания скорость нагрева по-разному влияет на катализатор. Если при прокаливании образуется жидкая фаза, то быстрый нагрев может предотвратить быстрое спекание. При медленном нагреве жидкость, покрывая частицы, способствует пх уплотнению. Медленный нагрев может понизить скорость спекания и в тех случаях, когда спекание определяется диффузией в твердой фазе. При низких температурах медленный нагрев позволяет за счет поверхностной диффузии снизить кривизну шеек между частицами, а это уменьшает движущую силу спекания при температурах, при которых лимитирующей стадией становится диффузия в объеме. [c.124]

При положительном сопряжении (и>0) наиболее быстрый рост относительной скорости массопереноса наблюдается при высокой степени сопряжения в области отрицательных значений приведенной движущей силы 2 Х]1Х2). Согларно (1.11) и (1.10) знак сопряжения определяется только знаком перекрестного коэффициента Ь12- При положительном сопряжении двух векторных процессов, например фазового переноса и поверхностной или кнудсеновской диффузии в пористых мембранах, один поток увлекается вторым в том же направлении ( 12>0, [c.20]

С ростом давления при всех значениях 0 мольная доля легкопроникающего компонента непосредственно у мембраны падает, резко снижая движущую силу процесса селективного проницания этого компонента. В работе [43] исследовано, как влияет коэффициент взаимной диффузии D12 в газовой фазе на отношение хц1хщ. оно изменяется в меньших пределах для смеси с большим значением Di2(H2—СО2). [c.155]

При анализе следует учесть, что коэффициент ускорения Фг является сильной функцией движущей силы гХу/Аг, поэтому изменение состава разделяемой смеси и отношения давлений е резко меняет а и Л, следовательно и все прочие характеристики разделения. Напомним, что результаты анализа проницания, представленные на рис. 7.6—7.9, получены при условии а12 = соп51 и Л1 = С0 П51 и поэтому непригодны для сопряженного мембранного процесса. Можно лишь утверждать, что увеличение степени сопряжения диффузии -го компонента с химической реакцией (Ф/>Ф,) будет всегда приводить к росту фактора разделения а,, и эксергетического к. п. д. т пр, причем этот эффект наиболее заметен при малых значениях 1X1 Ат, т. е. при и 1. При Ф,>Ф/ и а,7>1 область значений х , [c.249]

Рнс. 1-34. Перена ды концентраций н движущая сила (сопротивления диффузии главным образом на стороне рафината). [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология