Абсорбция скорость массопередачи

Для улавливания SO2 из отходящих газов на одном из заводов СССР применяется интенсивный аппарат распыливающего типа (APT) (рис. IV-26). В основу конструкции аппарата положено влияние на коэффициент абсорбции (скорость массопередачи) в система газ — жидкость линейной скорости газового потока и увеличения поверхности контакта фаз в единице объема аппарата. [c.95]

Размеры оборудования. При расчете размеров абсорбционного оборудования поперечное сечение аппарата и его высота определяются раздельно. Строго говоря, все существующие для этого методы расчета являются по существу эмпирическими и зависят от конструкции и внутреннего устройста абсорбера. Поперечное сечение насадочных колонн находят гидравлическим расчетом в условиях захлебывания, а сечение тарельчатых колонн—путем расчета в условиях уноса жидкости газом или на основании выбранного коэффициента полезного действия ступени. Ни один из этих методов расчета не связан непосредственно со скоростью процесса абсорбции, за исключением того, что поперечное сечение определяет линейную скорость потоков, которая в свою очередь влияет на скорость массопередачи. [c.182]

Проблема скорости массопередачи в неподвижном слое широко исследовалась первоначально в области абсорбции, адсорбции, дистилляции и экстракции. В реакционных системах твердые гранулы обычно имеют меньшие размеры, чем частицы твердых веществ в упомянутых физических процессах, но аналогичные соотношения, по-видимому, применимы и здесь. Псевдоожиженный слой используется в таких физических процессах, как осушка газов или фракционированная адсорбция углеводородов, но его главное применение—в каталитических реакциях. [c.283]

Скорость массопередачи и эффективность работы массообменных аппаратов характеризуется помимо к величиной КПД, т]. Величины к ц взаимосвязаны. Для абсорбции при перекрестном направлении потоков жидкости и газа [c.160]

Литературные данные по кинетике процесса регенерации противоречивы. По мнению авторов работы [15], лимитирующей стадией является разложение сравнительно стойких химических соединений. По данным [108], разложение карбаматов протекает в основном достаточно быстро. К. п. д. тарелок имеют значения, близкие для процессов, скорость которых контролируется- диффузией в газовой фазе. Сделан вывод о том, что по крайней мере в исследованных условиях скорость массопередачи при десорбции СОа из раствора МЭА такова- же, что и при абсорбции хорошо растворимого газа. [c.198]

Кинетика физической абсорбции. Скорость процесса абсорбции может быть рассмотрена на основе материала, изложенного в гл. 15. Применительно к абсорбции уравнение массопередачи (15.36), если движущую силу выразить в концентрациях газовой фазы, принимает следующий вид [c.51]

В остальных случаях сопротивление массопередаче по крайней мере частично сосредоточено в зоне реакции, расположенной по одну сторону или по обе стороны от границы раздела фаз. Так, в процессе абсорбции с химической реакцией газ первоначально растворяется в жидкости на границе раздела фаз и затем реакция протекает в объеме жидкости. Глубина реакционной зоны зависит от скорости реакции и относительной скорости массопередачи различных компонентов в системе. Последняя определяется способом контактирования и гидродинамической обстановкой в фазах. В общем случае, чем выше скорость массопередачи, тем б.пиже будет реакционная [c.357]

Сравнение коэффициентов ускорения массопередачи (или скорости абсорбции), рассчитанных по уравнению (2.40) и найденных экспериментально, выполнено для различных физикохимических систем и аппаратов. Исследована массопередача как с необратимой, так и с обратимой химической реакцией. Коэффициенты массоотдачи Рж определены из расчета и экспериментально, причем в отдельных экспериментах одновременно измеряли скорость хемосорбции. В подавляющем большинстве случаев достигнута удовлетворительная для инженерных целей сходимость расчетных и экспериментальных значений скорости массопередачи с химической реакцией (или у) [5, 6, 11, 47, 48, 63, 78]. Приведем некоторые результаты. [c.57]

При физической абсорбции (без реакции) скорость массопередачи зависит от градиентов концентрации и коэффициентов диффузии газа в обеих фазах. [c.146]

Конденсация водяных паров — насадка С малая со сверле ной головкой Ч—насадка А с расширяющейся выходной трубкой О —насадка диаметром 6 мм, гладкое выходное отверстие . X — насадка типа трубы Вентури. Абсорбция аммиака (обозначена ) 7 —расчетная зависимость по абсорбции аммиака в трубке диаметром 40 мм 2 —расчетная зависимость tio массопередаче при конденсации водяных паров из воздуха в трубке диаметром 50 мм 5 —примерная критическая скорость массопередачи в гладкой круглой трубке диаметром 50 мм. [c.70]

Сравнение коэффициентов абсорбции СО2 различными жидкостями (табл. VI-51) показывает, что только для сильно концентрированных растворов щелочи заметно влияние сопротивления газовой фазы. К сожалению, общепринятые методы расчета Яж непригодны для случая, когда в жидкой фазе протекает химическая реакция—здесь приходится опираться только на опытные данные. В подобных системах скорость массопередачи зависит не только от обычных параметров, но также от концентрации реагентов и температуры. Поэтому обобщить подобные данные на основе теории физической абсорбции невозможно. Рекомендуется обратиться к гл. I (т. И) и литературе к табл. VI-50. [c.422]

Для процессов, контролируемых сопротивлением жидкой фазы, скорость массопередачи зависит от режима движения жидкости. Когда жидкость движется ламинарно (Re<1200) и ее поверхность не покрыта рябью (как это бывает в случае колонн высотой меньше 100 мм) или когда добавляется соответствующий смачивающий агент, скорость абсорбции можно рассчитать с помощью рис. VI-6. [c.427]

Скорость перехода озона через межфазную зону зависит от эффективности его диффузии, которая определяется факторами, характеризуемыми общим термином движущие силы абсорбции . Факторы, обусловливающие высокую скорость массопередачи, находятся в прямой зависимости от коэффициента распределения К, применяемого давления и концентрации озона Сг- Коэффициент К зависит лишь от температуры воды, а р и Ср — от технологических условий получения озона. Следовательно, для увеличения эффективности перехода озона в воду значения р и Сг должны быть возможно более высокими. [c.311]

Скорость процессов ректификации, абсорбции и экстракции определяется скоростью перехода вещества из одной фазы в другую или, иначе говоря, скоростью массопередачи. Эта скорость массопередачи зависит от скорости диффузии веществ и от конвекционных явлений. Скорость массопередачи в общем виде определяется уравнением [c.33]

Равновесие при реакциях обмена в жидкой фазе устанавливается очень быстро и без катализатора. Размеры колонн определяются скоростью массопередачи между жидкой и газовой фазами, которая лимитируется тем же пленочным сопротивлением, что и абсорбция. Следовательно, аналогичное значение имеет и высота единицы переноса. Существуют, однако, некоторые реакции, в которых равновесие устанавливается очень медленно, так что для обеспечения практически приемлемых размеров колонн необходимо применять катализатор. Примером подобной медленной реакции может служить концентрирование С с помощью изотопного обмена в жидкой фазе между растворенной СО и ионами НСО . Эта реакция настолько ускоряется катализаторами, что возникает возможность ее практического использования для разделения [29]. [c.472]

Десорбция. Десорбция является процессом, обратным газовой абсорбции. В данном случае для удаления растворенного газа жидкость приводится в контакт с инертным или нерастворимым в ней газом. Скорость массопередачи в процессе десорбции [c.244]

Те же идеи о кратковременном насыщении элемента поверхности путем нестационарной диффузии для случая физической абсорбции и абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, использовал далее Кишиневский [55, 56]. В отличие от Хигби он предположил, что массопередача в пленку осуществляется путем турбулентной диффузии, а не молекулярной. Считая, что в тонкой пленке коэффициент турбулентной диффузии постоянен. Кишиневский получил для скорости массопередачи через единицу поверхности следующее выражение (в наших обозначениях) [c.59]

Для системы триоксид серы — серная кислота (моногидрат) принято считать, что скорость массопередачи определяется скоростью массоотдачи в газовой фазе. Коэффициент массопередачи определяет коэффициент диффузии, для случая молекулярной диффузии он обратно пропорционален давлению. В реальных аппаратах степень турбулизации газовой фазы очень велика и турбулентная диффузия превалирует над молекулярной. Поэтому значение коэффициента массопередачи с ростом общего давления падает нелинейно. Несмотря на уменьшение коэффициенты массопередачи с ростом давления скорость абсорбции увеличивается за счет повышения движущей силы. [c.205]

Так как ни одна из приведенных выше теорий не является удовлетворительной, автором была развита применительно к экстракции жидкости и абсорбции газов новая гипотеза, известная как теория диффузии на свободной поверхности . Эта теория исходит из того, что в системе твердое тело—жидкость растворенное вещество диффундирует через ламинарный слой, примыкающий к поверхности твердого тела, пока не достигнет промежуточного слоя, в котором становится заметной турбулентная диффузия. С другой стороны, как допускает Кишиневский в пограничных слоях систем жидкость—жидкость (газ) массопередача обязательно происходит через свободную поверхность жидкости, причем турбулентность передается через поверхность раздела от одной фазы к другой. Вследствие этого пограничный слой на поверхности раздела не образуется, если только эта поверхность не очень близка к стенке аппарата, как в колоннах с орошаемыми стенками. Предполагается, что скорость массопередачи через свободную поверхность жидкости определяется одновременно молекулярной и турбулентной диффузией, т. е. соответственно коэффициентами О п в уравнении (14), и для колонны с орошаемыми стенками эти коэффициенты являются, вероятно, величинами одного порядка. [c.84]

Г аштон, Галлахер и Олдшу [135] определяли влияние перемешивания многорядной турбинной мешалкой на коэффициент абсорбции. Скорость массопередачи исследовали при помощи окисления сульфита натрия в сульфат кислородом воздуха. [c.214]

Итак, дпя больших концентраций хемосорбента при вьшолнении условия (6.38) движущей силой процесса абсорбции или экстракции является Сх- Скорость массопередачи в данном случае зависит от концентрации абсорбтива в фазе 1. [c.267]

S р г i п g е г Т. G., Pigford R. L., Ind. Eng. hem., Fund., 9, 458 (1970). Влияние турбулентности у поверхности раздела жидкости с газом (в процессе абсорбции двуокиси углерода водой) и присутствия растворимых и нерастворимых поверхностно-активных веществ на скорость массопередачи. [c.289]

Вопрос о том, может ли граница раздела фаз оказывать дополнительное сопротивление массопереносу, неоднократно обсуждался в литературе [36—40]. Обзор Брауна [41] почти полностью посвящен влиянию поверхностно-активных веществ на скорость переноса вещества через межфазную границу. Хотя механизм влияния ПАВ на скорость массопередачи остается до конца не выясненным, тем не менее большинство исследователей приходит к выводу, что дей- i ствие ПАВ заключается в изменении гидродинамической остановки возле границы раздела фаз, т. е. способствует уменьшению коэффициентов массоотдачи. Последнее проявляется как дополнительное сопротивление массопередаче, но ничего общего с сопротивлением межфазной границы не имеет. Если это действительно так, то ПАВ не должны оказывать влияния на кинетику массопередачи в непере-мешиваемых двухфазных системах. Однако Витакер и Пигфорд [42] обнаружили сопротивление межфазной границы при абсорбции SO неподвижной водной фазой и отнесли его за счет присутствия поверхностно-активного хромотропного индикатора. Одним из возможных объяснений механизма влияния этого ПАВ, по мнению авторов, является образование электрических слоев на границе раздела фаз, оказывающих тормозящее действие переносу вещества. Вопрос о механизме этого торможения остался неясным. [c.386]

В большинстве случаев теоретическое определение коэффициентов массоотдачи проводят, рассматривая процесс массопереноса для каждой фазы в отдельности вне частицы (внешняя задача) или внутри частицы (внутренняя задача). Фактически это означает, что при решении задачи не учитывается влияние массопереноса в одной фазе на скорость массопереноса в др)той. Очень часто такая постановка вполне допустима. Во многих практических задачах перенос массы в одной из фаз либо вовсе отсутствует (растворение твердой частицы или пузырька однокомпонентного газа (пара) в жидкости, испарение капли однокомпонентной жидкости в газовом потоке и т. п.), либо скорость его значительно выше, чем во второй фазе. В последнем случае говорят, что процесс массопередачи лимитируется сопротивлением второй фазы. Так, при абсорбции хорошо растворимых газов и паров (NH3, НС1, HF, SO2, SO3, этанол, ацетон и др.) из газовой смеси водой в барботажных аппаратах скорость массопередачи лимитируется скоростью диффузии этих газов в пузырьках. Наоборот, процесс массопередачи при водной абсорбции плохо растворимых газов (О2, СО2, NO, N2O) лимитируется сопротивлением водной фазы. В обоих указанных случаях концентрацию переносимого компонента на межфазной поверхности со стороны г-й фазы можно считать известной и равной концентрации, находящейся в равновесии с постоянной концентрацией компонента во второй фазе. Таким образом, для решения уравнения (5.3.1.1) можно использовать граничное условие 1-го рода (см. подраздел 5.2.2). Это существенно упрощает решение задачи. В экспериментах определяют обычно не коэффициенты массоотдачи , (см. уравнение (5.2.4.1)), а коэффициенты массопередачи К(, определяемые уравнениями (S.2.6.2.). Однако проводить эксперимент стараются таким образом, чтобы массоперенос во второй фазе либо отсутствовал, либо протекал значительно быстрее, чем в первой фазе. Тогда коэффициент массоотдачи в первой фазе будет равен экспериментально определенному коэффициенту массопере- [c.274]

На рис. 2.15 приведены экспериментальные данные Д. Астари-ты [78] по абсорбции СОг раствором МЭА в аппарате с мешалкой. Опытные данные хорошо согласуются с теоретическими кривыми. Такая же корреляция характерна и для опытных данных, полученных П. Данквертсом и К. Мак Нейлом (48] (табл. 2.12). Изложенное показывает, что уравнение (2.39) удовлетворительно описывает экспериментальные данные по массопередаче с химической реакцией произвольной скорости в широком диапазоне изменения гидродинамических и физикохимических параметров. Это указывает на возможность практического использования модельных представлений, изложенных в гл. 1, для приближенного описания скорости массопередачи с химической реакцией. [c.64]

Измерения скорости реакции в суспензии могут дать информацию о скорости массопередачи, если последняя является лимитирующей стадией. Примером такого случая является работа Полехеса, Хоугена и сотр. [254]. Они изучали гидрогенизацию а-метилстирола в кумол на алюмопалладиевом катализаторе (2% Р(1) с размером частиц менее 0,05 мм (300 меш). Опыты проводили в автоклаве с мешалкой емкостью 3,8 л при давлениях (12,8—36,3) 10 Н/м . При малых числах оборотов мешалки сопротивление абсорбции водорода было значительным, но при Ке = 100 ООО значение величины П к 8в) становилось пренебрежимо малым. В условиях этой работы критерий Рейнольдса выражался через частоту вращения пропеллера мешалки я(с ) и его диаметр в виде Ке = п мр/ц-На рис. И-7 приведены данные Полехеса для больших скоростей мешалки. По оси абсцисс отложены значения 1/т (рис. П-3) значения и Охп входят в безразмерное сопротивление , которое откладывается по оси ординат. Линия на графике, проходящая через начало координат, удовлетворительно описывает данные, полученные при низких загрузках катализатора. Кривая, прх)веденная по экспериментальным точкам, обнаруживает отклонение от линейной зависимости при т = сю. По-видимому, это объясняется осаждением или агломерацией частиц катализатора при очень высоких загрузках. [c.117]

Боя ДЖИ ев Л. О., О минимуме ка кривой в координатах объемная концентрация растворимых ПАВ — скорость массопередачи при абсорбции и экстракции, Изв. Ин-та общ. и неорган. химии, Бълг. АН, 1, 41 (1963). [c.689]

Анализ влияния реакции первого порядка и быстрой необратимой реакции второго порядка на скорость массопередачи был проведен с использованием двухпленочной теории Уитмена, теории проницания Хигби и теории обновления поверхности Данквертса, являющейся модификацией. тейрйИ Проци ания. Если абсорбция сопровождается реакцией пёрйогб порядка, все три теории дают совпадающий результат. [c.52]

Абсорбция, сопровождающаяся химической реакцией. При наличии в жидкой фазе быстрой необратимой химической реакции скорость абсорбции определяется только сопротивлением массопередаче в газовой фазе. В этом случае скорость массопередачи можно установить, используя метод определения Яг. Примером может служить абсорбция NH3 раствором кислоты, SO2 раствором щелочи, H2S из разбавленного газа крепким раствором щелочи (пока растворенный в жидкости реагент быстро связывает растворенный газ). Расчет высоты колонны становится относительно простым, так как равновесное противодавление газа над раствором равно нулю. Даже" если реакция достаточно обратима, чтобы обеспечить небольшое противодавление, абсорбция может определяться сопротивлением газовой фазы и величина Яг, которая применима для случая физической абсорбции, Цррделяет скорость процесса. [c.422]

В данной главе рассматривается массо- и теплообмен между. сферическими частицами и сплошной средой применительно к задачам, возникающим при изучении процессов экстракции и абсорбции. При разработке методов расчета маесо- и теплообмена в дисперсном потоке капель или пузырей важно знать, какая из фаз лимитирует процесс переноса. Экстрагируемый компонент часто хорошо растворяется в одной фазе, в то время как в другой он ограниченно растворим. Скорость диффузионного процесса в таких системах лимитируется скоростью массопередачи той фазы, в которой компонент плохо растворим. Если лимитирующей является сплошная фаза, то величина массового потока зависит главным образом от гидродинамики внешнего течения, и, наоборот, при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы основное влияние на коэффициент массопередачи оказывает характер циркуляции или перемешивания жидкости в объеме капель. [c.52]

Влияние режимных факторов на работу продукционных аппаратов было выявлено исследованиями работы опытного заводского однополочного пенного аппарата (в условиях второй башни, без подачи воды). Установлено, что повышение скорости газа в полном сечении аппарата и интенсивности потока кислоты / приводит к росту коэффициента скорости массопередачи (переработки 50,) К р и увеличивает степень абсорбции двуокиси серы 5зо2 (рис. 29 и 30). [c.89]

В предыдущей работе [1] изучено влияние распределения орошающей жидкости на эффективность абсорбции в колоннах с насадками промышленных типов для случаев, в которых скорость массопередачи лимитируется в основном сопротивлением со стороны газовой фазы. В настояП1ей работе это исследование продолжено применительно к массопередаче, скорость которой лимитируется сопротивлением со стороны жидкостной фазы, [c.22]

Установлено, что в рассматриваемом случае эффективность массопередачи снижается с уменьшением числа точек орошения в меньшей степени, чем это имеет место при абсорбции аммиака водой [1], т. е. скорость массопередачи лимитируется сопротивлением со стороны газовой фазы. Это, видимо, можно объяснить тем, что при уменьшении числа точек орошения одновременно с уменьшением смоченной поверхности насадки (снижается множитель а в Km i) имеет место увеличение локальных скоростей течения жидкости по насадке, приводящее к росту множителя К-т-В результате величина снижается в меньшей степени, чем это имело место для величины Kv i- Следовательно, на практике в первом случае достаточно иметь меньшее число точек орошения, чем во втором. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология