Абсорбция эффективные коэффициенты массопередачи

Уравнение (У-16) показывает, что количество вещества , поглощенное из газовой фазы в результате химической реакции с веществом А, находящимся в жидкой фазе, можно рассчитать аналогично физической абсорбции, если эффективным коэффициентом массопередачи считать произведение критерия Хатта на коэффициент массопередачи у, 1 в жидкой фазе. Роль движущей силы играет в этом случае выражение в квадратных скобках уравнения (У-16). Критерий На больше или равен 1 и растет с увеличением соотношения Таким образом, [c.259]

Характерной особенностью работ, посвященных повышению эффективности улавливания пыли в полых колоппах, является стремление обеспечить достаточно густое заполнение всего объема аппарата каплями диспергированной жидкости, причем одновременно стремятся избежать слияния капель в сплошной поток [100]. По данным этой работы, наиболее эффективны равномерно распределенные крупные капли = = 0,8- 1,0 мм при их объемной концентрации около 17о-Можно отметить, что и в модельных опытах по абсорбции хорошо растворимых газов при подобных условиях достигались очень высокие коэффициенты массопередачи. [c.186]

Пример 16. Определить коэффициент массопередачи и эффективность дырчатой тарелки при абсорбции ацетона водой в условиях примера 15 (см. стр. 543), если 1)г=0,094 10- м /сек 1,03-10- (Лг=0,18-10- н-сек/л [c.576]

Изучается массообмен в наиболее распространенных тарельчатых аппаратах. В литературе [3] рекомендуются формулы для определения коэффициентов массоотдачи и массопередачи для этих аппаратов, нуждающиеся в уточнении. Поэтому исследование массообменных процессов (абсорбции и ректификации) и расчет массообменных аппаратов до настоящего времени проводят с точки зрения статики процесса кинетические особенности процесса учитываются введением эмпирического коэффициента эффективности (коэффициента обогащения или коэффициента полезного действия) тарелки. [c.45]

А. А. Александровский [12] з уже упоминавшейся работе также рассматривал коэффициенты массопередачи роторного аппарата для случая абсорбции аммиака, этанола, ацетона и углекислого газа водой и получил ряд уравнений для нахождения коэффициента массопередачи. Его опыты подтвердили высокую эффективность ротационных аппаратов. [c.302]

Несколько слов относительно влияния концевых эффектов на коэффициенты массопередачи. Анализ и обработка экспериментальных данных, полученных в условиях группового барботажа, показывают, что при правильно рассчитанных значениях времени пребывания жидкости, поверхности контакта фаз и движущей силы величина коэффициентов массопередачи не меняется по высоте вспененного слоя как в условиях абсорбции [57], так и ректификации [58]. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что концевые эффекты не влияют на коэффициенты массопередачи при барботаже. Указанное обстоятельство имеет принципиальное значение при математическом описании общей эффективности массопередачи. [c.97]

Эффективность процесса абсорбции в значительной степени зависит от коэффициента массопередачи, движущей силы процесса и поверхности контакта фаз, которые входят в основное уравнение массопередачи [c.66]

При абсорбции M - I ia водой и контактном теплообмене между горячим воздухом и водой объемные коэффициенты массопередачи и теплоотдачи, отнесенные к объему шаровой насадки, оказались почти на два порядка выше, чем в случае наиболее эффективных насадочных колонн [4]. [c.47]

Наряду с коэффициентом массопередачи скорость массообмена и эффективность работы реактора характеризуются КПД (т]). Величины й и т] взаимосвязаны. Для абсорбции при перекрестном направлении жидкости и газа [c.113]

Основные принципы и методы расчета аппаратуры, предназначенной для проведения процессов разделения, представлены для равновесных ступеней и аппаратов, в которых осуществляется непрерывное изменение концентраций. Важнейщие понятия проиллюстрированы на примере процесса абсорбции газа в тарельчатых колоннах и насадочных башнях. Рассмотрение ограничено бинарными системами при постоянной их температуре и давлении. Кратко изложены начала расчета многокомпонентной абсорбции углеводородов и методы учета неизотермических эффектов. Освещены также общие вопросы, касающиеся применения теории к процессам дистилляции, экстракции и отгонки легких фракций. Описаны ускоренные методы предварительного расчета тарельчатых и насадочных абсорберов и процессов в концентрированных газах. Развита приближенная теория многокомпонентной массопередачи при абсорбции. Приведена общая расчетная схема для строгого описания работы изотермических абсорберов. Интерпретированы известные определения эффективности тарелок и коэффициентов массопередачи. Авторы надеются, что данное в этой главе обсуждение в совокупности с фундаментальными понятиями, введенными в других главах книги, поможет читателю анализировать или рассчитывать более сложные абсорбционные процессы и иные операции. Подробное изложение общей теории расчета процессов и аппаратов химической технологии выходит далеко за рамки настоящей книги. Поэтому в главу включена довольно полная библиография по рассматриваемой проблеме. Предполагается, что заранее известны рабочие характеристики оборудования, методы экспериментального определения и расчета которых освещены в главе П. [c.426]

Для проектирования и расчета оросительных устройств представляет интерес оценка влияния числа точек орошения, основанная на измерении коэффициентов массопередачи. Такие работы проводились рядом исследователей обычно в колоннах небольшого диаметра. Наиболее полно этот вопрос изучен в работах Н. М. Жаворонкова и В. М. Рамма [39]. В их опытах определялось влияние числа точек орошения на объемный коэффициент абсорбции аммиака из смеси его с воздухом водой в колонне диаметром 500 мм, насаженной регулярно уложенными и засыпанными навалом кольцами Рашига 50 X 50 мм. Были испытаны слои насадки высотой Н = 1600 и 6000 мм. Для оценки эффективности числа точек введен условный коэффициент ухудшения Г, показывающий, насколько степень абсорбции при данном числе точек хуже, чем при 105-точечном оросителе, обеспечивавшем максимальные значения в опытах. Найдено, что для регулярной насадки [c.52]

Одним из средств интенсификации абсорбции является изменение температуры процесса. При этом, в зависимости от условий ускорение абсорбции может быть достигнуто или путем повышения, или путем понижения температуры. При повышении температуры уменьшаются диффузионные сопротивления у границы раздела газовой и жидкой фаз и, соответственно, возрастают частные коэффициенты массопередачи через жидкий и газовый приграничные слои — я. и кг.. Распространенное мнение, будто при повышении температуры кг. уменьшается вследствие роста толщины газового диффузионного слоя, — ошибочно. Несмотря на рост вязкости газа и увеличение эффективной толщины диффузионного слоя, при повышении температуры резко возрастает коэффициент диффузии. В то время как вязкость газов пропорциональна абсолютной температуре в степени 0.75—1, коэффициенты диффузии в газах возрастают пропорционально абсолютной температуре в степени [c.104]

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]

Уравнение (1-175) показывает, что количество вещества , поглощенное из газовой фазы в результате химической реакции с веществом А, находящимся в жидкой фазе, может быть рассчитано аналогично физической абсорбции, если эффективным коэффициентом массопередачи считать произведение критерия Хатта на коэффициент массопередачи ру,1 в жидкой фазе. Роль движущей силы играет в этом случае выражение в квадратных скобках уравнения (1-175). Критерий На больше или равен 1 и растет с увеличением соотношения к10т,. Таким образом, он является мерой ускорения процесса массопередачи при наличии химической реакции по сравнению с физической диффузией. [c.207]

Для эффективного проведения процессов абсорбции очень важно осуществление отвода выделяющегося тепла. Следует отметить, что повышение температуры оказывает двоякое влияние на интеа-сивность поглощения. С одной стороны, чем. выше температура, тем меньше будут диффузионные сопротивления на гращще раздела фаз, а следовательно, выше коэффициент массопередачи, т. е. скорость абсорбции возрастает с повышением температуры. С другой стороны, повышение температуры вызывает уменьшение движущей силы процесса, так как равновесное давление газа над раствором данной концентрации увеличивается. Следовательно, интенсивность процесса абсорбции может и возрастать и уменьшаться с ростом температуры в зависимости от преобладания того или иного фактора. Чаще наблюдается снижение интенсивности. Однако следует учитывать, что повышение температуры абсорбции во всех случаях приводит к снижению концентрации извлекаемого вещества в насыщенном абсорбенте, а это всегда невыгодно. [c.394]

Здесь Dr, jDst — эффективные коэффициенты продольного перемешивания газа и жидкости Иг — газосодержание и — количество удерживаемой жидкости А — текущая концентрация абсорбируемого компонента в ядре потока газа — текущая концентрация активной части хемосорбента в ядре потока жидкости Z — текущая координата высоты аппарата Ют, гйук — средние фактические скорости газа и жидкости К — коэффициент массопередачи при абсорбции, осложненной химической реакцией а —эффективная поверхность контакта фаз А — движущая сила процесса п — стехиометрический коэффициент. [c.155]

Произведена оценка роли продольного перемешивания в газовой фазе при абсорбции СО2 водой в насадочных скрубберах. Для этой цели использованы полученные в работах [9, 10] решения системы дифференциальных уравнений, описывающих связь между эффективностью массообмена и продольным перемешиванием в каждой фазе при противоточном движении газа и жидкости. Расхождение фактических и расчетных коэффициентов массопередачи можно объяснить продольным перемешиванием в газовой фазе при условии, если критерий Боденштейна будет равен примерно 16. Для условий работы промышленных скрубберов величина коэффициента продольного перемешивания составляет 400 см 1сек. По-литературным данным [8], для насадки из колец Рашига диаметром 9,5 мм при скорости газа 0,1—0,15 м1сек и максимально исследованной плотности орошения 30 м 1мЧ О, составляет 30—40 см /сек. Установлено, что с увеличением плотности орошения втрое (с 10 до 30 м 1м ч) значение критерия Боденштейна уменьшается примерно-вдвое. Исходя из этих данных, для промышленных насадочных скрубберов (при плотности орошения 150—250 м /м ч и размере насадки 50—75 мм) можно ожидать увеличения коэффициента продольного перемешивания в газовой фазе. Последнее свидетельствует о влиянии продольного перемешивания в газовой фазе на эффективность водной абсорбции СОг в насадочных скрубберах [10, 11], поэтому следует определять опытным путем. [c.96]

Кинг установил [140], что для средних значений коэффициентов массопередачи и массоотдачи, отнесенных ко всей поверхности соприкосновения фаз, аддитивность может не соблюдаться, если коэффициенты массоотдачи изменяются вдоль поверхности так, что отношение сопротивлений фаз т г/Рж не остается постоянным. Обычно отклонения от аддитивности невелики и в зависимости от принятой модели механизма переноса массы не превышают 10%. Более значительные отклонения (до 507о) возникают в тех случаях, когда поверхность контакта состоит из элементов с двумя различными возрастами при этом истинное значение Кт ниже вычисленного на основе аддитивности. Этим автор объясняет различия в эффективной поверхности, найденные при испарении чистых жидкостей и абсорбции хорошо растворимых газов, а также при протекании химической реакции (с. 377 и 378). [c.110]

Для проектирования и расчета оросительных устройств важна оценка влияния числа точек орошения насадки аппарата, основанная на измерении ко ффи-циентов массопередачи. Такие работы проводились исследователями обычно в колоннах небольшого диаметра. Наиболее полно этот вопрос изучен в работах Н. М. Жаворонкова и В. М. Рамма [17, 86]. В опытах определяли влияние числа точек орошения п на объемный коэффициент абсорбции Л г аммиака водой из смеси его с воздухом в колонне диаметром 500 мм, насаженной регулярно уложенными и засыпанными навалом кольцами Рашига разного размера. В этой же колонне проводили ()пыт1,1 но влиянию п при десорбции СОг из воды воздухом. Были испытаны регулярно уложенные слои насадки колец Рашига 50x50 мм высотой Я=1600 и 6000 мм. Для оценки эффективности числа точек п введен условный коэффициент ухудшения у, показывающий, насколько степень абсорбции при данном числе точек ниже, [c.50]

Величина коэффициента продольного перемешивания увеличивается с ростом нагрузки по газовой фазе, что свидетельствует об интенсификации процесса гидравлического взаимодействия потоков контактируюш,их фаз в насадке. С другой стороны, исследование процесса абсорбции хлористого водорода водой показало, что число единиц переноса, реализуемых в исследуемых насадках, практически постоянно и не зависит как от расхода абсорбента, так и от расхода газовой фазы. Полученный результат можно объяснить незначительным влиянием продольного перемешивания в жидкой фазе на эффективность массопередачи в уголковых насадках исследованных типов. [c.17]

Рещ1ркуляц11я абсорбента. При малых расходах Ь, т.е. при низких плотностях орошения Ь/(/ р) абсорбента, жидкости может оказаться недостаточно для хорошего смачивания элементов насадки. В этом случае в массообмене участвует лишь часть ( активная ) поверхности насадочных тел / а < Г. Отсюда — низкая эффективность работы аппарата в целом. При рециркуляции абсорбента в работу включается дополнительная поверхность контактирования жидкости и газа, так что Г. Кроме того, растет коэффициент массоотдачи в жидкой фазе за счет турбулизации пленочного течения такой рост особенно эффективен в случае низкой пропускной способности Если при этом увеличение пропускной способности стадии массоотдачи И массопередачи в целом кхР (или куР) компенсирует уменьшение движущей силы и дополнительные затраты энергии на перекачку абсорбента снизу вверх, то рециркуляция абсорбента оправдывает себя. Ее применение также целесообразно при необходимости отвода большой теплоты абсорбции на линии возврата абсорбента устанавливают холодильник (на рис. 11.20, а не показан). О необходимости поддержания рабочей температуры процесса за счет охлаждения жидкости подробнее см. в разд. 11.2.2. [c.937]

Полученные результаты применимы для колонн промьппленных размеров, если рассматривать опытную колонну как участок насадки, орошаемый одной струей, а влиянием высоты колонны на эффективность массопередачи пренебречь. Результаты опытов с трехточечным оросителем, разбрызгивавшим жидкость о поверхность колец, приведены на фиг. 3. Точки подачи жидкости располагались под углом 120° на расстоянии (в плане) г = Д/4 от центра торца насадки, на высоте Л = 100 мм от уровня насадки. Зоны орошения не соприкасались между собой. В этих опытах были испытаны те же подсыпки, что и указанные выше, а также регулярная насадка из колец Рашига 50 X 50 мм высотой Н = = 1660 мм при разбрызгивании и без разбрызгивания. Как и при использовании одноточечного оросителя, разбрызгивание жидкости приводит к увеличению К , причем наиболее эффективными оказались кольца Рашига 80 х 80 и 50 X 50 мм за ними следуют кольца Паля 50 х ЪОмм. Кольца Рашига 25 X 25 Л1Ж, испытанные при двух высотах слоя, = 145 и 300 мм, в обоих случаях не показали заметного изменения значений Кг по сравнению с разбрызгиванием непосредственно о регулярную насадку (кривая 2), что, по-видимому, объясняется малым диаметром сечения контура растекания, свойственного этим кольцам. Стабилизация значений Кг при трехточечном орошении, как видно из графика на фиг. 3, наступает раньше, чем при использовании одноточечного оросителя. Изменение объемного коэффициента абсорбции при трехточечном опытном орос.ителе (что соответствует 15—16 точкам подачи на 1 м сечения колонны) и разбрызгивании жидкости о кольца подсыпки 50 X 50 и 80 X 80 мм при L < Ю-ь 12 м ч может характеризоваться формулой [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология