Масс-диффузия

Из этих двух этапов переноса массы (диффузия на наружной поверхности зерен и диффузия внутри зерен) определяющим может быть любой из них в зависимости от того, какова концентрация раствора, скорость его циркуляции и валентность обменивающихся ионов. [c.339]

Скорость химического процесса зависит от скорости самой химической реакции и от скорости переноса массы (диффузии) между потоком и зоной реакции. Скорость реакции г измеряется изменением мольной концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени [c.684]

Вторым фактором, оказывающим влияние на размывание, является медленность установления диффузионного равновесия. Для уменьшения действия этого фактора следует работать с мелкими частицами геля и при малых скоростях потока подвижной фазы. Кроме того, вследствие зависимости коэффициента диффузии от размеров молекул ВЭТТ при прочих равных условиях зависит от природы разделяемых веществ и возрастает с ростом их молекулярной массы. Диффузия в продольном на- [c.228]

Особый интерес представляют некоторые особенности диффузии и реакций в гелях. В водных студнях с содержанием воды до 99% их массы диффузия происходит почти с такой же скоростью, как и в чистой воде. Однако явление диффузии в гелях в чистом виде наблюдается сравнительно редко. Обычно оно осложняется адсорбционными, электрическими или химическими явлениями. [c.230]

Особый интерес представляют некоторые особенности диффузии и реакций в гелях. В водных студнях, в которых содержание воды доходит до 99% их массы, диффузия происходит почти с такой же скоростью, как в чистой воде. Однако явление диффузии в гелях в чистом виде наблюдается сравнительно редко. Обычно оно осложняется адсорбционными, электрическими или химическими явлениями. Рассмотрим кратко основные факторы, влияющие на скорость диффузии в гелях. [c.394]

Представляют интерес некоторые особенности диффузии и реакций в студнях. В водных студнях, в которых содержание воды иногда доходит до 99% их массы, диффузия происходит почти с такой же скоростью, как и в чистой воде. Скорость диффузии зависит от размеров диффундирующих частиц ионы и небольшие молекулы диффундируют быстрее, чем крупные коллоидные частицы. [c.371]

При истинной молекулярной диффузии константа диффузии равна Д. для других случаев используется эффективное значение этого коэффициента. Вычисление массы диффузии требует знания площади поверхности через которую она происходит. [c.13]

Реальные каталитические процессы осуществляются в условиях, в которых наряду с закономерностями кинетики существенную, а иногда и преобладающую роль могут играть некоторые физические факторы, связанные с явлениями переноса. Такими факторами являются передача массы (диффузия) и тепла (теплопередача), зависящие, в частности, от гидродинамических условий осуществления процесса — характера движения реакционной системы, а также от свойств самого катализатора. [c.385]

Рис. 7.4.17. Зависимость коэффициента обогащения изотопов криптона от начального давления. 1 — масс-диффузия + различие степеней ионизации изотопов 2 — масс-диффузия

Своеобразной разновидностью диффузионного метода разделения газа является так называемая масс-диффузия, или диффузия в потоке пара, предложенная Герцем [ 12 ]. Сущность метода заключается в том, что обогащение одного из компонентов разделяемой смеси происходит за счет разной скорости диффузии в перегородке, через которую навстречу разделяемой смеси движется какой-либо поток пара (разделительный газ). Легкий компонент диффундирует через пар с большей скоростью и накапливается за перегородкой. В отличие от газовой диффузии здесь размеры отверстий перегородки могут быть значительно больше. [c.6]

Коэффициент разделения при масс-диффузии можно определить из выражения [c.6]

Однако определяющими здесь являются не физико-кинетические характеристики собственно процесса кристаллизации на границе раздела фаз, а величины, определяющие эффект теплопередачи в их объеме. Ситуация формально весьма сходна с имеющей место при росте центра новой фазы в случае распада твердых растворов, при котором роль переноса массы (диффузии растворенного вещества) эквивалентна роли теплопередачи в нашей задаче [361. [c.24]

Диффузионные методы разделения существенно отличаются от дистилляции или изотопного обмена. Для того чтобы обеспечить концентрационный напор, необходимый для осуществления разделения, в диффузионных методах используются необратимые тепловой или материальный потоки. Например, при масс-диффузии легко конденсирующийся пар вводится необратимо в смесь газов, подлежащую разделению. Если компоненты смеси имеют различные коэффициенты диффузии в паре, то один из них, с меньшим коэффициентом диффузии, будет концентрироваться в направлении потока пара. При газовой диффузии смесь, подлежащая разделению, проходит необратимо через пористую перегородку или мембрану с отверстиями, меньшими по размеру, чем средняя длина свободного пробега молекул смеси газа. В этих условиях отношение потока легкого компонента к потоку тяжелого несколько больше отношения количеств этих компонентов в исходной смеси, т. е. имеет место частичное разделение. Аналогично, при термодиффузии устанавливается необратимый поток тепла от горячей к холодной стенке колонны, содержащий разделяемую смесь. Это вызывает диффузию одного из компонентов смеси к холодной стенке колонны и частичное разделение. [c.475]

Ступень масс-диффузии. Разделение изотопов масс-диффузией может производиться либо в каскаде из отдельных ступеней, либо в масс-диффузионной колонне. Первый способ разделения был предложен Герцем 116—18], который применил этот метод для разделения изотопов неона. Принцип действия ступени масс-диффузии показан на рис. 12. 1 на примере аппарата, предложенного Майером [30, 31]. Основной частью этого аппарата является ступень масс-диффузии, в данном случае цилиндр, который разделен на две кольцевые камеры цилиндрической масс-диффузионной перегородкой. Исходная газО вая смесь поступает по вертикальной трубе в верхнюю часть внутренней камеры. Когда этот поток движется затем вниз по внутренней камере, он увлекает разделительный газ, диффундирующий через перегородку из наружной камеры, и отдает часть исходного газа, успевающую продиффундировать через перегородку в наружную камеру против потока разделительного газа. Так как легкий компонент исходной смеси диффундирует с большей скоростью, чем тяжелый компонент, поток во внутренней камере непрерывно обогащается тяжелым компонентом. [c.476]

Майер опробовал масс-диффузионные перегородки различного типа, например перфорированные пластины с отверстиями диаметром 0,4 лш, фильтровальные сетки с мелкими отверстиями и пластины алундового фильтра. Хотя при масс-диффузии и не требуются пористые мембраны с очень мелкими отверстиями (как при газовой диффузии), тем не менее желательно, чтобы отверстия имели диаметр меньше 10 мк, так как регулирование перепада давления в перегородке осуществляется тогда проще, чем при использовании мембран с более крупными отверстиями. В частности, удовлетворительные результаты получаются при использовании пористых металлических листов, подобных применяемым в масляных фильтрах. [c.477]

Каскад ступеней масс-диффузии. При разделении изотопов степень разделения, достигаемая в одной ступени масс-диффузии, настолько мала, что для получения практического разделения необходимо использовать противоточный каскад ступеней. На рис. 12. 2 показан каскад ступеней масс-диффузии в качестве разделительного газа служит водяной пар. Газовая смесь вводится в каждую ступень с помощью циркуляционного насоса и частично разделяется в ступени по описанному выше способу. После конденсации водяного пара и удаления воды из легкой и тяжелой фракций, оставляющих ступень, легкая фракция направляется на следующую ступень в сторону головы каскада, а тяжелая — возвращается в предыдущую ступень, т. е. в сторону куба каскада. Для того чтобы получить оба компонента в относительно чистом состоянии, необходим каскад с секцией обогащения и извлечения. [c.478]

Рис. 12. 3. Каскад масс-диффузии (по Герцу)

Разделение изотОПов при помоЩи каскада ступеней масс-диффузии [c.480]

Масс-диффузионная колонна. Бенедикт [4] изобрел масс-диффузионную колонну (рис. 12. 4), в которой достигается более высокая степень разделения, чем в одной ступени масс-диффузии. Основное различие между масс-диффузионной колонной и ступенью масс-диффузии состоит в следующем [c.480]

Разделительный газ конденсируется из потока тяжелой фракции равномерно по всей высоте колонны, а не из потоков, оставляющих ступень. Чтобы обеспечить равномерный подвод и конденсацию разделительного газа, в масс-диффузионной колонне имеются 4 камеры вместо двух, используемых в ступени масс-диффузии. Эти камеры могут быть образованы коаксиальными цилиндрическими оболочками (см. рис. 12. 4) или прямоугольными трубами. [c.480]

В качестве примера определим коэффициенты разделения ступени масс-диффузии [c.483]

Потеря работоспособности. Для разделения методом масс-диффузии необходимо подвести чистый разделительный газ (пар) при определенной температуре и сконденсировать его при более низкой температуре из смеси с разделяемым газом. [c.484]

Масс-диффузия. И. р. основано на различии в скоростях диффузии изотопнозамещенных молекул газа в потоке вспомогат. разделительного пара. Вспомогат. пар должен обладать высоким коэф. диффузии в разделяемой смеси и легко отделяться от нее. Часто в качестве вспомогат. пара используют пары ртути. И. р. осуществляется либо в каскаде ступеней (на2. насосами), либо в противоточной колонне. Ступень однократного действия представляет собой цилиндр, внутри к-рого соосно размещена цилиндрич. диафрагма с отверстиями диаметром ок. 10 мк (рис. 4). По центр, каналу движется вспомогат. пар, по кольцевому зазору между каналом и стенкой цилиндра в противоположном направлении разделяемая смесь. Молекулы смеси диффундируют в отверстиях диафрагмы через встречный поток вспомогат. пара. Выходящая из центр, канала часть смеси, увлекаемая вспомогат. паром, обогащена легким изотопом, выходящая из кольцевого канала тяжелым. [c.200]

Ограничением обычной термодинамики является то, что она позволяет описывать только равновесные состояния и обратимые процессы. Реальные необратимые процессы составляют предмет возникшей в 30-е гг. 20 в. термодинамики необратимых процессов. Эта область Ф. х. изучает нрравно-весные макроскопич. системы, в к-рых скорость возникновения энтропии локально сохраняется постоянной (такие системы локально близки к равновесным). Она позволяет рассматривать системы с хим. р-циями и переносом массы (диффузией), тепла, электрич. зарядов и т. п. [c.93]

Благодаря пониженной вязкости коксующейся массы диффузия частиц исходных веществ и продуктов реакции уплотнения облегчается. Рост доли жидкокристаллической фазы происходит в большой степени за счет изотропной массы, что благоприятно сказывается на структуре коксующегося материала. Кроме того, при пониженной вязкости облегчаются процессы переориентации внутри самой мезофа-зы, что также способствует оптимизации ее структуры. [c.104]

Центральной частью установки для масс-диффузи-онного разделения газов (рис. IV-14) является цилиндрическая ячейка, состоящая из двух кольцевых [c.340]

Степень разделения при масс-диффузии обычно выше, чем при термодиффузии, но меньше, чем при газовой диффузии через пористую перегородку. Масс-диффузи-онная перегородка может быть изготовлена в виде металлического (проволочного) сита с большим числом отверстий. При необходимости отдельные ячейки можно собрать в каскад Однако термодинамическая эффективность разделения газов в каскаде невелика (намного меньше, чем при газовой диффузии). [c.340]

К молекулярно-кинетическим методам разделения относятся газовая диффузия, центрифугирование, масс-диффузия и термодиффузия. Все перечисленные методы используют различие масс разделяемых изотопов. Для разделения изотопов этими методами необходимо иметь готовое или синтезировать новое газообразное вещество (термодиффузия может проводиться и для жидких смесей), в состав которого входят разделяемые изотопы. Производительность разделительных элементов зависит от давления рабочего соединения, упругость пара которого при комнатной температуре должна быть не менее 5-10 Topp. Кроме того, необходимо, чтобы это соединение было достаточно устойчиво по отношению к температурной диссоциации и коррозионно совместимо с материалами, из которых изготовлены разделительные элементы. Желательно, чтобы содержание разделяемого элемента в молекуле рабочего соединения было также достаточно высоким. [c.127]

Поскольку степень разделения а при масс-диффузии для одной ступени очень мала, необходимо использовать каскад ступеней или масс-диффузионную колонну, равноценную нескольким ступеням. Как показали исследования 113] и практика, масс-диффузионный метод успешно применяется для разделения изотоиов, имеющих промежуточную массу (Ne, Аг, С Н4 и т. д.), в лабораторном масштабе. Подробнее об этом методе см. в работах [8, 13]. [c.7]

Теория каскада ступеней масс-диффузии. Общие уравнения, позволяющие рассчитать каскад ступеней масс-диффузии для разделения изотопов, были даны Бенедиктом и Боасом [5]. Эти уравнения упрощаются для каскада с минимальным потреблением разделительного газа, удовлетворяющего следующим условиям [c.482]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология