Диффузия в многокомпонентных газовых система

ДИФФУЗИЯ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ГАЗОВЫХ СИСТЕМАХ [c.209]

Диффузия в многокомпонентных газовых системах Примеры расчета кинематического коэффициента диффу [c.450]

Диффузия в многокомпонентных газовых системах [c.474]

Рассматривая совместно уравнения диффузии для газовых и жидкостных систем и материального баланса, можно получить математическое описание массопередачи в многокомпонентных двухфазных системах. При этом следует учитывать состояние поверхности раздела фаз, определяемое гидродинамическими условиями взаимодействия потоков и их физическими свойствами. Если предположить, что на поверхности раздела фаз существуют ламинарные пленки, а в ядре потоков — развитый турбулентный режим, то основное сопротивление массопередаче будут оказывать диффузионные сопротивления жидкой и газовой пленок, находящихся на границе раздела фаз. В пределах каждой из этих пленок для описания диффузионного переноса вещества могут быть использованы уравнения (П1, 87), (П1, 94), определяющие диффузионный транспорт компонентов для каждой из фаз. [c.215]

Приведенные выше уравнения применимы только к бинарным газовым системам с постоянной мольной плотностью смеси. Ограничения в отношении постоянства ст не слишком серьезны в большинстве обычных приложений, но встречаются многочисленные случаи, когда в диффузии участвует более двух компонентов. Теория диффузии в многокомпонентных смесях очень сложна, но оказалось возможным решить задачу приближенно, используя коэффициент диффузии Dim для компонента 1 по отношению к смеси. Этот коэффициент связан с коэффициентами для бинарной смеси соотноше- нием [c.26]

При выращивании кристаллов из газовой фазы в однокомпонентных системах не возникает проблем, связанных с примесями и диффузией и обусловленных дополнительными компонентами, но обычно требуются более высокие температуры. В многокомпонентных же системах кристаллы обычно растут при более низких температурах, и поэтому такой метод пригоден для получения кристаллов низкотемпературных полиморфных модификаций и веществ, испаряющихся инконгруэнтно. Он применяется также там, где по условиям эксперимента невозможно создать температуры, необходимые для роста кристаллов в однокомпонентных системах. [c.241]

Совершенствование сушествующих й внедрение новых методов разработки залежей нефти И газа требуют глубокого изучения механизма осуществляемых процессов. Жидкости и газы, насыщающие пористую среду нефтегазоносных пластов, представляют собой, многокомпонентную смесь углеводородов. Кроме углеводородных компонентов в пористой среде имеются также неуглеводородные компоненты, растворимые или практически нерастворимые в углеводородных смесях (например, вода) В результате отклонения системы от термодинамического равновесия, вызванного изменением пластовых условий, могут возникать сложные движения двух-трехфазных многокомпонентных систем в пористой среде, при которых скорости движения отдельных фаз, их плотность и вязкость меняются во времени и в пространстве. Эти движения характеризуются переходом отдельных компонентов из газовой фазы в жидкую, различием фазовых скоростей, диффузией компонентов, составляющих фазы и др. Такой характер фильтрационных течений возникает в пористой среде при движении газированной жидкости и ее вытеснении из пласта водой и газом, при фильтрации газоконденсатных систем, вытеснении нефти из пласта газом высокого давления или обогащенными газами, при взаиморастворимом вытеснении жидкостей и других процессах., [c.3]

Рассматривая совместно уравнения диффузии для газовых и жидкостных систем и материального баланса, можно получить математическое описание массопередачи в многокомпонентных двухфазных системах. При этом следует учитывать состояние поверхности раздела фаз, определяемое гидродинамическими условиями взаимодействия потоков и их физическими свойствами. Если предположить, что на поверхности раздела фаз существуют ламинарные пленки, а в ядре [c.185]

Диффузия в газовой или жидкой смеси называется взаимной диффузией. Величина D12 является коэффициентом взаимной диффузии в бинарной системе, а Dim. — это коэффициент взаимной диффузии компонента 1 в многокомпонентной смеси. Коэффициент Dim для газов, рассматриваемых в разделе X. 7, может быть выражен в зависимости от состава смеси и индивидуальных коэффициентов для компонентов бинарных систем. [c.563]

Уравнения, выведенные для диффузии в многокомпонентных газовых смесях, являются более или менее сложными, в зависимости от геометрии системы и пограничных условий. Однако обычно они записаны таким образом, что для представления молекулярных свойств многокомпонентных, газовых систем используются коэффициенты диффузии в бинарных системах. Поэтому методы определения D12 непосредственно применимы для многокомпонентных смесей. [c.585]

Это уравнение относится к массопередаче между поверхностью тверды гранул и газовой или жидкой фазой. Можно привести много других соотношений, в том числе и более поздних, но в настоящее время вполне достаточно указанного уравнения. Метод оценки коэс ициентов диффузии в многокомпонентных системах был разработан Вильке . Элективные коэффициенты диффузии будут рассмотрены ниже. [c.284]

Система уравнений многокомпонентной диффузии. Систему уравнений неразрывности для Л -компонентной газовой смеси в цилиндрической системе координат в пренебрежении термодиффузией, как явлением переноса второго порядка, можно представить в следующем безразмерном виде [c.204]

Каждая из систем конечно-разностных аналогов уравнений газовой динамики и многокомпонентной диффузии является системой нелинейных алгебраических уравнений и может быть представлена в виде [c.206]

В многокомпонентных системах связанные с диффузией стадии Р1—Р16 способны играть важную роль при росте по механизмам превращения всех фаз (твердой, жидкой и газовой) в твердую фазу. Таким образом, каждая из стадий Р1—Р16 может оказаться существенной во всех случаях. При твердофазной кристаллизации диффузия протекает медленно и часто имеет первостепенное значение. Контролировать рост в таком случае трудно, так как в твердой фазе всегда найдется много мест для спонтанного зарождения. [c.111]

Свободная энергия должна быть близкой к нулю. Это гарантирует обратимость процесса и дает уверенность в том, что при равновесии присутствуют значительные количества реагирующих веществ и продуктов реакции. Если концентрация реагирующих веществ и продуктов реакции слишком мала, то будет трудно получить нужный поток вещества от источника в область кристаллизации. Это особенно справедливо для процессов в замкнутых системах, где перенос обеспечивается за счет конвекции и диффузии. Во многих случаях могут возникнуть обычные проблемы, связанные с ростом в многокомпонентных системах, такие, как концентрационное переохлаждение, влияние граней и образование дендритов. Такие явления часто наблюдаются при выращивании кристаллов из газовой фазы в многокомпонентных системах, но их мало анализировали. [c.248]

Основанная на этой зависимости как на исходной, развита теория диффузии, приводящая к выражениям для расчета D и 1)а,п в бинарных и многокомпонентных разбавленных газовых смесях при низких давлениях. Используется несколько предположений 1) происходят только двойные столкновения 2) движение сталкивающихся молекул можно описать с помощью классической механики 3) происходят лишь упругие соударения 4) квантовые эффекты отсутствуют 5) межмолекулярные силы действуют только вдоль линии центров молекул. Кроме того, приняты полуэмпирические правила комбинирования для определения Gab и АВ по значениям соответствующих величин для чистых компонентов, чтобы иметь возможность распространить получаемые уравнения для самодиффузии на системы, включающие смеси веществ. Такой же теоретический подход позволяет вывести уравнения для расчета вязкости и других свойств газов, и именно путем сравнения данных для нахождения вязкости с опытными данными по изменению ее в зависимости от температуры чистых разбавленных газов обычно получают значения е и а. И наоборот, вязкость, которая необходима при определении числа Шмидта, может быть вычислена по известным или найденным значениям параметров потенциала, как описано у Бромли и Уилки [15]. Несмотря на отмеченные выше ограничивающие предположения и наличие эмпирических констант, теория дает отличную основу для определения коэффициентов диффузии в разреженных газах. [c.31]

Основная теория диффузии в многокомпонентных газовых системах изложена в работах Гиршфельдера, Кертисса и Берда [1, 7]. Методы приближенного вычисления были разработаны Вильке [60] в 1950 г. Гиллиленд [61 еще до этого проинтегрировал основные уравнения стационарного сот стояния и получил уравнения для одновременной диффузии двух -газов через третий не диффундирующий газ. Проблема диффузии трехкомпонентных газовых систем была обобщена Тоором [62] и экспериментально проверена Фейрбенксом и Вильке [63], Уолкером и д р. [50], Данкеном и Тоором [64]. Этому вопросу посвящены также работы [54, 65—70]. [c.585]

Строго говоря, кристаллизацию в присутствии воздуха или инертного газа следовало бы рассматривать как рост в многокомпонентной системе, но на практике система считается одно-компонентной, если газ не взаимодействует с выращиваемым кристаллом. В случае выращивания в однокомпонентноп системе из собственного пара (система газ — кристалл) диффузии принадлежит важная роль. Газовая среда по сравнению с кристаллом столь сильно разрежена, что для поддержания постоянного роста необходим приток строительных частиц к растущей поверхности из большого объема вокруг кристалла. Средняя длина свободного пробега, или среднее расстояние, которое молекула в газе преодолевает до столкновения с другой молекулой, определяет скорость движения частиц в газе к растущей поверхности. Средняя длина свободного пробега достаточно точно дается выражением [c.110]

Было найдено, что теоретические уравнения для многокомпонентной диффузии в газовых системах можно использовать, если бинарные коэффициенты (независимо от концентрации в газах) для каждой бинарной смеси рассчитывать по значениям и по правилу аддитивности при выражении состава раствора в мольных долях. При этом коэффициент диффузии в тройной системе может быть выражен одним коэффициентом в уравнении (X. 1), который определяется как среднее значение трех бинарных коэффициентов диффузии при бесконечном разбавлении. Это основывается на том, что в данной системе > 3 = и — = Dl , откуда требуемый единственный коэффициент диффузии составляет + Такая закономерность подтверждается данными Холмса, Олендера и Вильке, которые установили, что коэффициент диффузии толуола при низких концентрациях в бинарной смеси линейно связан С мольной концентрацией этой бинарной смеси. [c.604]

Алгоритм расчета коэффициентов диффузии в многокомпонентных газовых смесях. К. 3. Бочавер, А. А. Старцев. Сб.науч. тр. Определение теплофизических свойств вещвсгв в системе автоматизированного проектирования производств нефтепереработки и нефтехимии, вып.40 - М. ЦНИИТЭнефтехим, 1984. [c.156]

Из опыта известно, что в термически неоднородной системе происходит диффузия частиц компонентов, даже если в исходном состоянии поля концентраций частиц были однородными. Это явление называется термодиффузией. Оно было открыто и достаточно подробно исследовано уже в XIX в. Примерно в тот же период было обнаружено обратное ему явление, а именно, нарушение термической однородности системы в ходе диффузии и возникновение потока тепла, сопровождающего диффузию. Оно получило название диффузионного термоэффекта или эффекта Дюфура. Термодиффузия нашла практическое применение для разделения изотопов. Перспективным считается ее использование в нефтехимии и биохимии для разделения и очистки сложных смесей органических соединений, а также при получении особо чистых веществ [71]. В работе [72] показано, что термодиффузия наблюдается лишь в неидеальных системах. На этом основано применение термодиффузионных данных для оценки степени отклонения многокомпонентных систем от идеальности, в частности, для вычисления избыточных термодинамических функций газовых смесей. С эффектом Дюфура приходится считаться при тепловых расчетах [69]. [c.293]

Нами разработан метод определения элементов матрицы коэффициентов диффузии адсорбированной /г-компонентной смеси веществ при адсорбции из ограниченного объема, т. е. при условии переменных концентраций компонентов смеси (либо давлений при адсорбции газовых смесей) на границе раздела фаз. Необходимость разработки такого метода связана с простотой и более высокой точностью проведения экспериментов в данных условиях. Для реще-ния поставленной задачи исходная система дифференциальных уравнений сведена к интегральному уравнению Вольтерра второго рода. Располагая экспериментально определенными значениями элементов вектора концентраций компонентов во внешнем растворе в (п—1) -й точке по координате,можно составить функционал невязок. Матрица коэффициентов диффузии адсорбированной многокомпонентной смеси веществ определяется из условия минимизации этого функционала. Данная методика реализована на примере адсорбции смеси гексанола и ге-нитроанилина из водных растворов на активном угле КАД. [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология