Сопротивление массопередаче

Количество насыщенного водяного пара, определяемое по уравнению (11.40), необходимо для обеспечения суммарного давления паров равновесной системы, отвечающей данной температуре. В реальных условиях процесс перегонки ведется с конечной скоростью и поэтому жидкая и паровая фазы фактически не имеют достаточного времени для достижения полного равновесия. Если при этом учесть еще хотя и небольшую, но все же имеющуюся взаимную растворимость отгоняемого компонента с водой, а также и сопротивления массопередаче и теплопередаче в реальном процессе, то будет ясно, что парциальные давления компонентов в жидкой фазе будут несколько меньше, чем соответствующие теоретические значения. Эта особенность процесса учитывается обычно введением некоторого поправочного коэффициента насыщения В, приближенно определяемого выражением [c.79]

Рассматривая У к1 как высоту, эквивалентную единице переноса при сосредоточении сопротивления массопередаче в жидкой фазе, уравнение (2.20) можно записать в виде [c.37]

Связь между общим сопротивлением массопередаче и частными фазовыми сопротивлениями усматривается из этих уравнений непосредственно [c.212]

Анализ уравнений (П.42) и (11.43) позволяет установить влияние параметра т на величину основного сопротивления массопередаче. Для этого допустим, что численные значения k . и примерно равны. [c.76]

Если коэффициенты к, и /с,к по величине не являются примерно одинаковыми, то при установлении главного сопротивления массопередаче главную роль играет соотношение значений к /кт и параметра т. [c.76]

Первый член в последней скобке представляет относительное сопротивление жидкой, а второй — газовой фазы. Поскольку коэффициенты массоотдачи /Ср и /с являются функциями многих переменных, то из (11.43) можно заключить, что на сопротивление массопередаче воздействует не только равновесный коэффициент т, но и другие условия процесса. [c.77]

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]

Г ипотеза о неподвижных пленках, которые, как предполагают, обусловливают все сопротивление массопередаче между фазами, послужит основой для теории абсорбции, сопровождающейся химической [ реакцией. Вначале рассмотрим медленную реакцию первого порядка в жидкостной пленке. [c.189]

В отсутствие нерастворимого газа сопротивления массопередаче со стороны газовой фазы, разумеется, нет. Предполагая незначительность протекания реакции и постоянство значения Л и используя уравнение (VIП,8), получаем [c.186]

Х-1-1. Сопротивление массопередаче со стороны газовой фазы. [c.204]

При экспериментальном определении каа с помощью физической абсорбции хорошо растворимых газов (чаще всего аммиака водой) требуется соответствующий учет равновесного давления газа над раствором, а также нередко и частичного сопротивления массопередаче со стороны жидкости. Если прн этом необходимо работать с колоннами сравнительно большой высоты (например, при специальном исследовании влияния высоты насадки на k( a), использовать систему аммиак — вода можно лишь заменив обычный метод измерения концентрации NH3 на более точный. Доп. пер. [c.207]

IX-1-3. Сопротивление массопередаче в жидкой фазе и межфазная поверхность. Для оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции газа необходимо знать величины и ав отдельности. Величина объемного коэффициента kiO. может быть легко измерена путем абсорбции с учетом сопротивления в газовой фазе или при полном устранении сопротивления со стороны газа в таких измерениях. Если независимо от этого определить а, то по величинам к а [c.207]

Если, например, абсорбционный процесс попадает в режим мгновенной реакции , то метод непригоден, так как коэффициент ускорения не зависит от (см. раздел V-3). Желательно, а может быть и необходимо, подбирать такую комбинацию газа и жидкости, чтобы скорость абсорбции была одной и той же во всех точках колонны и не зависела от количества абсорбированного газа. Кроме того, лучше не иметь дела с системами, в которых имеется заметное сопротивление массопередаче в газовой фазе. [c.211]

О случае мгновенной реакции при наличии сопротивления в газовой фазе мы уже говорили. При протекании же реакции псевдопервого порядка без сопротивления массопередаче со стороны газа (см. раздел V-5) емкость раствора возрастает пропорционально концентрации реагента в первой степени, а скорость абсорбции пропорциональна лишь квадратному корню из этой концентрации. Таким образом, возрастание концентрации реагента и здесь приводит к увеличению эффективно участвующей в абсорбции доли поверхности. [c.219]

Принимая, что сопротивление массопередаче из газа в жидкость сосредоточено только в жидкой пленке, химическая реакция [c.240]

Для описания процессов в сложных многофазных системах часто используют формулу сложения диффузионных и химических торможений суммарного процесса. Классическим образцом является при этом закон сложения сонротивлений электрическому току. Другой пример — формула аддитивности фазовых сопротивлений массопередачи, которая рассматривается в гл. И. Однако при переходе к физико-химическим процессам нельзя механически переносить формулу аддитивности сопротивлений, так как она является лишь [c.18]

По Льюису, согласованность обоих коэффициентов (экспериментального п расчетного) свидетельствует о том, что межфазное сопротивление по сравнению с сопротивлением обеих фаз исчезающе мало может быть опущено. Для этих систем механизм перемещения молекул, принятый двухпленочной теорией, может считаться справедливым. Массопередача становится энергичнее под влиянием спонтанной межфазной турбулентности и замедляется, если на поверхности фаз происходят медленные химические реакции, которые создают дополнительные сопротивления массопередаче [уравнения (1-80), (1-81)]. [c.82]

Сопротивление массопередаче из ядра потока к внешней поверхности, как было показано в разделе П1.2, всегда мало по сравнению с внутридиффузионным сопротивлением и начинает играть заметную роль только в глубокой внутридиффузионной области протекания реакции. Поэтому граничные условия для уравнений (III.61), заданные на внешней поверхности частицы Г, можно записать в виде [c.121]

Сопротивление теплопередаче из ядра потока к внешней поверхности катализатора, как будет показано в разделе III.5, оказывает на скорость процесса гораздо большее влияние, чем внешнее сопротивление массопередаче. Мы пока не будем обсуждать этого вопроса и зададим граничное условие для температуры на внешней поверхности зерна в форме, не учитывающей внешнего теплового сопротивления [c.125]

Пользуясь уравнениями (III.107), (III.108) и граничными условиями (III.109), (III.110), можно получить оценку условий, при которых существует заметный перепад концентрации и температуры между поверхностью катализатора и внешней средой. Как было показано в разделе III.2, внешнее сопротивление массопередаче начинает сказываться только, когда реакция локализуется в тонком слое, толщина которого сравнима с толщиной диффузионного пограничного слоя б. Действительно, поскольку величина о является мерой проникновения реакции в глубь пористого катализатора, так что d /dx W о, из граничного условия (III.109) следует [c.132]

Здесь не учитывается сопротивление массопередаче из ядра потока к внешней поверхности катализатора, играющее заметную роль только на начальной стадии процесса. [c.147]

Уравнения (11,59) — (И,61) получены как приближенное решение уравнений массопередачи многокомпонентной ректификации при допущении о сопротивлении массопередаче только в паровой фазе. [c.85]

С увеличением их концентрации сопротивление массопередачи возрастает. В ряде случаев сопротивление проходит через максимум [26]. Иногда после максимума дальнейшее добавление поверхностно-активных веществ снова приводит к развитию вихрей. В некоторых случаях сопротивление массопередаче в максимуме может остаться постоянным [27 ]. Во всяком случае, действие различных поверхностно-активных веществ весьма специфично. [c.145]

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]

Значительное изменение эффективности тарелки при = = 10 может быть объяснено тем, что основное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе (абсорбция труднорастворимых газов), а относительно незначительные изменения эффективности тарелки при Хщу = 1-5 объясняются тем, что основное сопротивление массопередачи сосредоточено в газовой (паровой) фазе (абсорбция легкорастворимых газов, ректификация). [c.129]

Так, для смесей с сопротивлением массопередаче в паровой фазе установлена зависимость Z-(i2) [c.145]

Рециркуляция по жидкости целесообразна в том случае, когда основное сопротивление массопередаче составляет переход вещества от поверхности раздела фаз в жидкость. Если же основным сопротивлением процесса является переход вещества из газовой фазы к поверхности раздела фаз, то целесообразно организовать рециркуляцию по газу. Возможна также организация работы абсорбера с одновременной рециркуляцией и жидкости, и газа. [c.289]

Как видно, в этой колонне только 5—10% сопротивления массопередаче приходится на газ. Кроме того, величины < Сд > /са( настолько велики, что для А можно применить теорию реакции первого порядка и считать Р = ф. Можно построить зависимость величины последнего столбца от и произвести затем графическое интегрирование уравнения (в), при этом получим [c.171]

При постоянной величине коэффициента абсорбции и при высоких парциальных давлениях СОг величина 1,25/сг-лол/(ч-л Х Хатм) должна соответствовать либо условиям быстрой реакции, либо сосредоточению сопротивления массопередаче в газовой фазе, если поведение при низких парциальных давлениях соответствует процессу мгновенной реакции. Величина 1,25, действительно, намного ниже рассчитанной при допущении условии быстрой реакции или условий сосредоточения сопротивления массопередаче в газовой фазе и приближенно соответствует величине, которая может быть рассчитана при сосредоточении сопротивления массопередаче в жидкой фазе при условиях медленной реакции. [c.133]

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]

Тывать, что значения и к не одинаковы в различных точках. Среднее общее сопротивление массопередаче тогда будет выражаться усредненным значением локальных величин (каждая из которых получена суммированием локальных пленочных сопротивлений), а не суммой усредненных значений пленочных сопротивлений. Оба эти средние значения в общем случае будут не одинаковы, хотя априори нельзя установить, каким будет это различие. Этот вопрос был рассмотрен Кингом 1 . Мэннфорд Доубл провел ряд тщательно поставленных экспериментов для проверки существенности различия величин среднего общего сопротивления и суммы средних пленочных сопротивлений и прищел к выводу, что для практических инженерных целей оба способа усреднения не дают заметных расхождений между собой. Поскольку другой надежной информации по этому вопросу нет, то в данной книге значения к и Ек рассматриваются практически неизменными по всей поверхности. [c.148]

VII1-1-1. Сопротивление со стороны газа. При наличии заметного сопротивления массопередаче со стороны газовой фазы парциальное давление растворяемого газа А у поверхности будет меньше, чем в основной массе газовой фазы. Вопрос о правиле аддитивностисопротивлений обсуждался ранее в разделе V-15. Принимая справедливость этого правила, обеспечивающего вполне приемлемую для практических целей точность результатов, имеем [c.184]

С критикой циркуляционной теории Кронига — Бринка в свое время выступали некоторые авторы, которые постулировали наличие на внутренней поверхности капли диффузионного пограничного слоя. Решение задачи о массопередаче в капле в рамках теории пограничного слоя принципиально отличается от решения Кронига и Бринка. Согласно, например, [45], сопротивление массопередаче сосредоточено в диффузионном слое вблизи от поверхности капли. В ядре канли при этом практически имеет место полное перемешивание. В этих условиях процесс переноса стационарен и Nu 1/Ре. [c.204]

Из опытов Льюиса следует, что интенсивнбсть массообмена в экстракционной системе может соответствовать ожидаемой только тогда, когда не возникает спонтанная турбулентность или не происходит реакция на поверхности контакта фаз. В системах, в которых возникают эти явления, при соответствующих температурах можно получить полное изменение величины отдельных сопротивлений и их соотношений, в связи с чем поведение системы может не согласоваться с теоретическими предположениями. Так например, если вынужденная турбулентность мала и сопротивление массопередачи значительно превышает сопротивление реакции на поверхности фаз, то коэффициенты—опытный и вычисленный—могут быть бя зк друг к другу. При росте вынужденной турбулентности сопротивление массопередачи может настолько уменьшиться, что главная роль перейдет к сопротивлению химической реакции, и тогда коэффициенты—онытный и вычисленный—могут очень сильно различаться по своей величине. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология