Ток обмена массопередача

Искомыми величинами при расчете массообменных колонн являются их диаметр и рабочая высота. Диаметр колонны определяется объемной скоростью потоков фаз, а для расчета ее высоты необходимо совместно решить уравнения скорости (Процесса массопередачи и материального баланса. Эти ура внения применительно к межфазному обмену одним компонентом (однокомпонентная [c.206]

Наряду с этим в природе, технике и в научных исследованиях встречаются системы с непрерывным поступлением исходных ве-ш,еств и уводом продуктов реакции за счет диффузии или других видов массопередачи. Системы, в которых имеет место материальный обмен с окружающей средой, называются открытыми системами. [c.52]

Размер пор можно изменять, варьируя соотношение дивинилбензола и полистирола, что определяет также структуру и прочность ионита, способность к набуханию. Это соотношение является характеристической величиной — степенью сшивания. Степень сшивания выражается массовым содержанием диви-нилбензола. Наименее прочными, легко разрушаемыми потоком ПФ являются иониты со степенью сшивания менее 4 %. Применение ионитов со степенью сшивания выше 12 % затруднительно вследствие медленной массопередачи внутри узких пор таких материалов. Наиболее распространенными являются смолы с 8 % дивинилбензола. Ионный обмен осуществляется по всему объему таких смол. [c.604]

Равновесие при ионном обмене. Сорбционную способность ионитов оценивают полной обменной емкостью, рабочей и равновесной обменной емкостью. Полная обменная емкость равняется общему числу ионогенных групп на единицу массы или объема ионита (экв/г или экв/см ) и представляет собой предельную сорбционную способность ионитов. Рабочая емкость не является чисто статической (равновесной) характеристикой ионита, так как представляет собой среднюю рабочую концентрацию сорбированного иона, отнесенную ко всему объему ионита в неподвижном слое при проведении неравновесного сорбционного процесса. Рабочая концентрация зависит как от статических факторов, так и от скорости массопередачи. [c.211]

Кинетика ионного обмена в неподвижном слое адсорбента, как и в случае адсорбции, может быть описана основным уравнением массопередачи (20.20). Отличительной особенностью кинетики ионного обмена является наличие стадии гетерогенной химической реакции, скорость которой обычно выше скорости диффузионных стадий процесса. Кроме того, следует учесть, что при ионном обмене скорость массопередачи часто лимитируется внутренним массопереносом. [c.212]

Диффузионный обмен, пли массопередача, является процессом спонтанным (самопроизвольным). В этом сложном физико-химическом процессе различают два принципиально различных механизма переноса вещества 1) диффузию молекулярную и 2) диффузию конвективную. [c.60]

Следует отметить, 4fo подобным же образом можно изучать и кинетику других обратимых гомогенных и гетерогенных процессов. Например, изучая изотопный обмен в системе жидкость — жидкость, можно определять коэффициент массопередачи или самодиффузии. [c.276]

Адсорбция и десорбция переносимого вещества не изменяет ни вида полученных выражений, ни сделанных выводов, если обмен молекулами между границей и прилегающими к ней слоями происходит быстро. В противном случае, как показано в ряде работ [28, 29], возникает дополнительное сопротивление массопередаче (не очень удачно именуемое поверхностным), замедляющее перенос вещества, причем особенно существенно — при малой продолжительности контактирования фаз. [c.153]

Предложен способ расчета промышленных аппаратов для обменно-экстракционных процессов. Показано, что скорость массопередачи пропорциональна произведению концентраций [c.297]

А. М. Розен, Расчет процессов обменного концентрирования. Неста ционарная массопередача в колониях, ДАН СССР, 107, 122, 295 (1956) [c.474]

Кинетика массопередачи изучена методом тонкого слоя при обмене ионов Н+ катионита на ионы Na+ и Са2+ растворов хлоридов этих металлов. Исследования проведены с разбавленными растворами (0,01 н. и ниже). В этом случае скорость обмена определяется внешнедиффузионным сопротивлением. При более высоких концентрациях растворов заметную роль начинает играть внутридиффузионное сопротивление. [c.129]

Методом тонкого слоя изучена зависимость коэффициента массопередачи в плотном слое при обмене ионов Ма" и Са + из 0,01 и 0,002 н. растворов хлоридов этих металлов на ион водорода катионита КУ-2 от скорости раствора и диаметра зерна. [c.130]

Значения коэффициентов массопередачи для системы жидкость— ионит в применении к обмену с участием органических кислот определяется из критериального уравнения вида [c.292]

К основным тепловым процессам относятся смешивание горячей и холодной жидкостей обмен тепловой энергией непосредственно соприкасающихся тел получение тепла при сжигании, химической реакции или делении атома теплообмен при излучении и непосредственная индукция тепла в материале за счет возбуждения молекул или атомов. Эти процессы могут носить самостоятельный характер (процессы нагревания или охлаждения материала) или применяться в сочетании с другими технологическими процессами, например перемещением материалов, формовкой, массопередачей и химическими реакциями. Существует чрезвычайно много конструкций теплообменных аппаратов. [c.189]

Наряду с падением равновесной емкости насыщения можно заметить, особенно на предварительно увлажненных активных углях, снижение скорости диффузии и соответственно скорости адсорбции, поскольку обменные реакции в порах протекают медленно. На практике это проявляется в удлинении зон массопередачи. По этой причине часто необходим подогрев очищаемого воздуха для снижения относительной влажности менее 70%- Однако во многих случаях подобный эффект заметно слабее вредного действия воды, наблюдаемого при поглощении чрезвычайно низкокинящих веществ. [c.94]

Книга известных американских ученых представляет собой фундаментальное руководство, в котором изложены вопросы молекулярной и турбулентной диффузии, массопередачи на границе раздела фаз, одновременного тепло- и массообмена, массопередачи с параллельно протекающей химической реакцией. Сформулированы основные принципы расчета массообменного оборудования, применяемого для проведения различных химико-технологических процессов (абсорбция, адсорбция, ионный обмен, жидкостная экстракция, дистилляция, кристаллизация, экстрагирование, испарение, конденсация паров, охлаждение жидкости в градирнях). [c.4]

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАССОПЕРЕДАЧЕ МЕЖДУ ФАЗАМИ ПРИ ИОННОМ ОБМЕНЕ И СОРБЦИИ [c.594]

Кинетика многих промышленных процессов разделения зависит от массопередачи между газом и жидкостью, между газом или жидкостью и твердым телом или между двумя жидкостями. Сюда относятся ректификация, абсорбция газов, жидкостная экстракция, адсорбция, парциальная конденсация и ионный обмен. Сушку, увлажнение, удаление влаги из газов, водяное охлаждение также можно было бы отнести к процессам фракционирования, связанным с массопередачей. Гетерогенный катализ предполагает наличие массопередачи реагентов и продуктов взаимодействия к поверхности и от поверхности твердого тела, на которой происходит химическая реакция. В промышленности успешно используются многочисленные типы массообменных аппаратов. В большинстве случаев каждый тип предназначается для конкретного применения и не поставляется как насосы и воздуходувки. Цель проектировщика заключается в том, чтобы найти правильный экономический баланс между капиталовложениями и эксплуатационными затратами, поскольку одно обычно возрастает с уменьшением другого. [c.609]

Полученные нами значения коэффициента массопередачи 3 на порядок ниже значений, найденных при обмене катионов на катионитах другими исследователями для тех же условий опыта. Это свидетельствует [c.40]

На рис. 9 показаны результаты исследования зависимости ВЭТС от скорости движения фаз при обмене К" " — МН на катионите КУ-2 в колоннах диаметром 20—80 мм и высотой до 5 м [38]. Кривая / дает изменение ВЭТС при увеличении скорости раствора для обмена в плотном неподвижном слое ионита при движении раствора сверху вниз. То, что данные, полученные на колоннах диаметром 18, 26 и 79 мм, ложатся на одну кривую, свидетельствует об отсутствии влияния диаметра колонны на ВЭТС. Увеличение ВЭТС с ростом скорости раствора происходит вследствие увеличения составляющей ВЭТС за счет конечной скорости массопередачи (нри исследованных концентрациях основной вклад вносит внутридиффузионная составляющая). Составляющая ВЭТС за счет продольного перемешивания в этом случае от скорости почти не зависит. Кривая II получена при движении раствора снизу вверх через неподвижный или движущийся слой ионита. Левая ветвь передает зависимость ВЭТС от скорости для непрерывного движения слоя ионита под действием силы тяжести, правая ветвь — для поочередного движения раствора и ионита. Различия в ВЭТС для колонн диаметром 26 и 79 мм находятся в пределах разброса значений ВЭТС. [c.165]

МЭА обладает среди ЭА самым высоким коэффициентом массопередачи [12] и наиболее активен в обменных реакциях с КГ (см. раздел 3), вследствие чего достаточно обработать очищаемый газ 10-15%-ным раствором МЭА, чтобы достичь остаточной концентрации H2S < 4 мг/м при его исходном парциальном Р 0,5 кПа [c.30]

В этой главе мы рассмотрим массопередачу в турбулентном потоке примерно тем же методом, каким мы пользовались при рассмотрении теплообмена в турбулентном потоке (гл. 25). Целесообразно рассмотреть массопередачу в турбулентном пограничном слое у плоской пластины ввиду небольшого, но все возрастаюш его числа непосредственных применений этой теории. Более важная причина состоит в том, что это изучение приводит к пониманию массопередачи при движении над поверхностями более сложной геометрической формы. Мы рассмотрим также классические аналогии переноса тепла, массы и количества движения между жидкостью и внутренней стенкой трубы. Наконец, мы проанализируем теорию проницания, базирующуюся на некоторой модели процесса. Замечательная особенность этой теории заключается в том, что она описывает массопередачу (и теплопередачу) между двумя жидкими фазами. Это отличает ее от большей части теорий переноса, которые в большей или меньшей степени ограничены применимостью к обмену между жидкостью и твердой фазой. [c.498]

Различают два рода массопередачи при ректификации контактную и термическую. При контактной массопередаче движущей силой процесса, вызывающей обмен веществом между жидкостью и паром, является отклонение от равновесия в месте контакта жидкости и пара. Обмен веществом осуществляется диффузией через слои жидкости и пара. При термической массопередаче многократно чередуются процессы частичного испарения жидкости и частичной конден- [c.247]

Рассмотренные выше модели коалесценции, наряду с более ранними совершенно игнорируют наличие газового облака вокруг пузырей в псевдоожиженном слое. Общая интенсивность межфазного обмена газом между пузырем и непрерывной фазой, исходя из этих моделей, обусловлена газовым потоком через пузырь и массопередачей внутри его. Однако нигде не учитывается взаимосвязь между этими двумя составляющими, а их количественная оценка экснериментально не подтверждена. В выбранном экспериментальном диапазоне изменения рабочих условий соотношение между скоростями поднимающегося пузыря и газа в просветах между частицами было благоприятным для образования газового облака вокруг пyзыJ)eй. В этих условиях, как будет показано позже, упомянутые обменные характеристики весьма важны, хотя точно и неизвестны. [c.359]

Пушленков и Федоров [89] предложили оригинальный метод изучения кинетики массопередачи при малом времени контакта фаз. Контакт фаз осуществляется в момент, когда капля органической фазы, оторвавшаяся от капилляра, попадает на поверхность водной фазы. В момент соприкосновения начинается процесс массопередачи вещества из органической фазы (реэкстракция). Образующиеся в воде ионы быстро отводятся от границы раздела фаз с помощью электрического поля. На пути продвижения ионов к электродам помещены экраны из ионообменной смолы, на которых происходит обмен образующихся ионов на ионы водорода. Последние, разря- [c.395]

В процессах, течение которых обусловлено массопередачей (например, растворение, кристаллизация, выщелачивание), аппараты с- мешалками обеспечивают режим течения, способбтвуюЩий обмену между фазами. При проведении. этих процессов может также требоваться суспендирование твердой фазы или уменьшение размеров твердых частиц и в. этом случае, анализируя работу аппарата с мешалкой, следует учитывать оба показателя. [c.124]

В условиях физической адсорбции газа фазовый изотопный обмен протекает быстро и в уравнение аддитивности фазовых сопротивлений массопереносу входят только коэффициенты массопередачи в газовой и твёрдой фазах. Как правило, массоотдача в газовой фазе даёт небольшой вклад в величину ВЕП, и зависимость ВЕП от нагрузки определяется массоотдачей в твёрдой фазе для гранулированных сорбентов, т.е. определяется диффузионными процессами во вторичных порах гранул сорбента. [c.271]

Процессы производства минеральных солей разнообразны соответственно огромному ассортименту солей. Однако технологические схемы производства почти всех солей включают типовые процессы, общие для солевой технологии. Типовые процессы солевой технологии измельчение твердых материалов (сырья, спека), обогащение сырья, сушка, обжиг, спекание, растворение, выщелачивание, отстаивание, фильтрация, выпаривание, охлаждение растворов, кристаллизация, процессы характерны для любого солевого производства. В технологии солей часто применяются также процессы абсорбции и десорбции. Большинство типовых процессов основано на физических методах переработки, особенно на стадиях подготовки сырья и окончательной доработки продукта. Образование же минеральных солей происходит в результате процессов,- основанных на химических реакциях при обжиге, спекании, выщелачивании, абсорбции. Выщелачивание природного сырья (или спеков) сопровождается реакциями обменного разложения. При обжиге идут окислительно-восстановительные реакции. Хемосорбционные процессы, лежащие в основе синтеза солей, сопровождаются реакциями нейтрализации. Подавляющее большинство процессов производства солей идет в диффузионной области и описывается общим уравйением массопередачи [c.71]

Работа посвящена исследованию кинетики ионообмена, и, в частности, установлению зависимости коэффициента массопередачи (применительно к задачам водоподготовки) от концентрации и скорости раствора, диаметра зерна и природы ионов, участвующих в обмене. Изучение проведено методом тонкого (толщиной в два — три зерна) слоя, который дает возможность достаточно строго определять движущую силу процесса. [c.102]

Результаты проведенных опытов при обмене ионов Н+ и Na+ раствора Na l показывают, что наложение пульсаций с частотой 50 гц и амплитудой 1 мм увеличивает коэффициент массопередачи в 1,5—2,5 раза. Это может явиться эффективным средством интенсификации ионообмена в случае внешнедиффузионной кинетики процесса. [c.102]

Действительно, качественная картина сложного явления взаимодействия паровых и жидких смесей в условиях тесного контактирования в ректификационном аппарате представляется как двусторонний обмен веществом и. энергией. Количественная же оценка диффузионного переноса при контактировании фаз зависит от возможности расчета коэффициентов массоиередачи и величины двин ущей силы процесса. Однако коэффициенты массопередачи не сохраняют постоянного значения в различных интервалах концентраций, а равновесный коэффициент т, отвечающий наклону в различных точках кривой равновесия, изменяется иногда весьма значительно, что заметно влияет на движущую силу межфазового переноса. [c.84]

Аналогичные результаты получены и другими исследователями (Зелтиня и др., 1985), которые также считают, что повышение концентрации субстрата является возможным решением проблемы низкой продуктивности процессов глубинной ферментации. Удлинение же сроков культивирования связано, по их мнению, с существенным повышением вязкости культуральной жидкости, что приводит к падению интенсивности процессов массопередачи. В наших условиях повышение концентрации субстрата оказалось экономически выгодным при использовании соломы более мелкого помола. Это значительно усилило массо-обмен, аэрацию среды и сократило сроки получения продукта. [c.143]

Несмотря на то, что обмен растворенным веществом между неподвижными несмешивающимися жидкостями происходит, как можно ожидать, исключительно путем молекулярной диффузии, установлено, чтб в ряде систем наблюдается спонтанная межфазная турбулентность. Влияние последней заключается в том, что она обусловливает намного более высокие скорости массопередачи, чем получаемые исключительно молекулярной диффузией. Последняя статья Стернлинга и Скривена [160] содержит обзор большого числа опубликованных случаев, подтверждающих это явление. Например, если осторожно налить поверх воды слой 10%-ного раствора метанола в,толуоле, то появится мутная эмульсия капель воды в органической фазе, но водная фаза остается прозрачной. Приведено большое количество других примеров и описаны разные виды наблюдавшейся межфазной турбулентности. Отмечено, что никаких явлений на границе раздела жидкость — жидкость не наблюдается, если отсутствует растворенное вещество. Стернлинг и Скривен объясняют турбулентность гидродинамической нестабильностью, вызванной флуктуациями межфазного натяжения, связанными с массопередачей через границу раздела. [c.513]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология