Массопередача в жидкой фазе

Расчеты аппаратов, в которых процессы массообмена сопровождаются химическими реакциями, носят оценочный характер и могут выполняться различными способами. Наиболее простым и практически удобным является подход, изложенный в [46]. Предполагается, что движущая сила процесса хемосорбции равна движущей силе физической абсорбции, а ускорение процесса массообмена химической реакцией учитывается поправкой к коэффициенту массопередачи в жидкой фазе, определенному по критериальным зависимостям для физической абсорбции. Величины поправок для двух типов химических реакций, называемые коэффициентами ускорения к, представлены на графике рис. 5.45. [c.358]

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

Во многих работах, посвященных химически активным абсорбентам, процесс абсорбции рассматривали так же, как и при чисто физической абсорбции, но с переменными коэффициентами массопередачи в жидкой фазе, зависящими от химического равновесия, концентрации и природы реагента. Типичной является работа Шервуда и Пигфорда , касающаяся абсорбции двуокиси углерода растворами углекислого натрия. По мере протекания абсорбции карбонат превращается в бикарбонат. Равновесие этой системы определяется следующим чисто эмпирическим уравнением [c.187]

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]

Р а м м В. М., Ч а г и н а 3. В., Исследование массопередачи в жидкой фазе при абсорбции газов в насадочных колоннах. Хим. пром., № 12, 910 [c.587]

Наиболее распространенным в настоящее время методом определения ПКФ является химический метод, основанный на учете известной скорости химической реакции. Этот метод применим для режимов, когда массопередача в жидкой фазе не зависит от гидродинамики последней. С помощью химического метода обнаружено [381, 387], что разница между общей и эффективной межфазной поверхностью, полученной по скорости химической реакции существенна. Активная доля ПКФ, полученная в работе [381], оказалась равной 145—263 м /м . В работе [425] значения Ях,,.,, колебались в пределах 197—228 м м . [c.70]

Рис. III.8. Зависимость коэффициента массопередачи в жидкой фазе от вязкости жидкости.

Таким образом, найденные между и К в соотношения позволяют однозначно определить коэффициенты массопередачи в жидкой фазе по коэффициентам перемешивания для аппаратов полного смещения. [c.161]

Изменение скорости хемосорбции по сравнению с физической абсорбцией может быть учтено и другим способом — по увеличению коэффициента массопередачи в жидкой фазе прн условии, что движущая сила эквивалентна движущей силе физической абсорбции. Тогда [c.160]

Расчет массопередачи в жидкой фазе на ситчатых тарелках см. также 1Х-32]. [c.703]

Согласно пенетрационной модели массопереноса (см. п. 6), коэффициент массопередачи в жидкой фазе [c.205]

Нижняя температурная граница применения неподвижных фаз определяется их температурами плавления и слишком высокой вязкостью. В твердом состоянии неподвижная фаза уже не обладает хорошей разделительной способностью, поэтому ее можно применять лишь при температурах выше температуры плавления. Имеется сообщение Филлипса (1958) о том, что он работал при температурах па 25° ниже температуры плавления использованного им в качестве неподвижной фазы стеарата цинка, однако число теоретических тарелок при этом было вдвое меньше, чем при работе с жидкостью. Аналогичное положение наблюдается при применении неподвижных фаз с очень высокой вязкостью. Лишь при повышении температуры и связанном с этим уменьшении вязкости можно достигнуть хорошей разделительной способности. При высокой вязкости неподвижной фазы равновесие между парообразной и жидкой фазами обычно устанавливается недостаточно быстро. Но сопротивление массопередаче в жидкой фазе не всегда зависит от ее вязкости. При применении силиконовых масел, например, стократное изменение вязкости оказывает слабое влияние на разделительную способность (Дести, 1958). Мартин (1958) принимает, что для линейных полимеров (а силиконовое масло как раз представляет собой линейный полимер) увеличение длины цепи оказывает очень слабое влияние на коэффициент диффузии небольших молекул. [c.94]

Изменение ВЭТТ с увеличением количества неподвижной жидкой фазы на полимерных сорбентах носит сложный характер (рис. 13), что связано с комплексным характером процессов взаимодействия сорбат—модифицированный сорбент, определяющих газохроматографическое разделение на модифицированных сорбентах [62, 66]. На полимерном сорбенте, модифицированном неподвижными жидкими фазами (газо-жидкостной вариант), к таким факторам, как молекулярная и вихревая диффузия и массообмен в газовой фазе, определяющим размывание хроматографических полос, добавляется сопротивление массопередачи в жидкой фазе, неравномерность пленки фазы, адсорбция на границах раздела газ—жидкая фаза и жидкая фаза — твердый носитель. [c.77]

При исследовании массопередачи изучали массообмен, лимитируемый сопротивлением жидкой и газовой фаз. Массопередачу в жидкой фазе изучали и рассматривали на примере десорбции двуокиси углерода, а в газовой — на примере десорбции аммиака из их водных растворов воздухом. При обработке опытных данных величину движущей силы определяли, исходя из условий отсутствия перемешивания жидкости на тарелке [8]. [c.50]

При помощи модели случайного блуждания можно показать, что если йт — средний размер капелек жидкой фазы, то вклад в размывание зоны, обусловливаемый сопротивлением массопередаче в жидкой фазе, т. е. конечным коэффициентом диффузии, описывается следующим соотношением [3, 7, 11] [c.127]

Последний членили в уравнении (17), или в уравнении (18) зависит от локальной скорости, но не зависит от свойства газовой фазы [25]. Интегрирование дает член, который теперь пропорционален средней скорости газа. Соответственно при больших градиентах давления вклад сопротивления массопередаче в жидкой фазе становится пренебрежимо малым. Общий результат имеет вид [c.129]

Наконец, из уравнений (27) и (28) видно, что минимальное значение ВЭТТ не зависит от Dg, т. е. от природы газа-носителя, пока член, учитывающий сопротивление массопередаче в жидкой фазе, пренебрежимо мал однако соответствующее значение скорости пропорционально Dg. Это вторая причина того, почему водород — лучший газ-носитель в газовой хроматографии. Он обеспечивает те же значения эффективности, что и другие газы, но при намного большей скорости газа-носителя. Так как он имеет, кроме того, наименьшую вязкость, перепад давления является малым. В соответствии с этим при использовании водорода анализы осуществляются намного быстрее, чем с любым др тим газом-носителем, включая гелий. [c.134]

Окончательное выражение для коэффициента массопередачи в жидкой фазе в безразмерной форме имеет следующий вид [c.79]

При 1 ех, < 1 для коэффициентов массопередачи в.жидкой фазе от пузыря в поток газа справедливо следующее выражение [4] [c.80]

Рис. 3.2. К определению коэффициентов массопередачи в жидкой фазе по уравнению (3.41)

Массопередача в жидкой фазе от пузыря в турбулентном потоке газ — жидкость рассмотрена в работе [16]. Используя основные положения теории локальной изотропной турбулентности [17] и уравнение баланса турбулентной энергии при допущении о полной диссипации ее в л идкости с подводимым газом, получаем следующее выражение для максимальной скорости пульсаций жидкости, обтекающей газовый пузырь в турбулентном потоке [c.80]

Для обобщения опытных данных по массопередаче в жидкой фазе от крупных пузырей, имеющих форму сплющенного сфероида при da = 0,6 1,3 см или сферических колпачков при с з > 1,5 см, в работе [18] использована модель обновления поверхности контакта фаз, рассмотренная Хигби [6]. В соответствии с этой моделью коэффициент массопередачи определяется следующим уравнением [c.81]

В результате обработки большого количества экспериментальных данных по массопередаче в жидкой фазе при движении ансамбля пузырей не только в условиях турбулентного, но и ламинарного режимов течения установлено [16], что для ситчатых тарелок коэффициент в уравнении (3.59) С = 0,12. [c.86]

На основе уравнения (3.44) по аналогии с массопередачей на единичный пузырь получены следующие критериальные зависимости для коэффициентов массопередачи в жидкой фазе при р = О [c.87]

Приведенные результаты показывают также, что соотношение диффузионного сопротивления фаз зависит от типа контактных устройств. В этой связи особого внимания заслуживают мелкие сетчатые и спиральные насадки. Насадки подобного типа создают значительную турбулизацию паровой фазы, способствуют возникновению завихрений потока, что ведет к интенсификации массоотдачи в этой фазе. При этом условия течения потока жидкости сохраняются относительно спокойными благодаря большому количеству мелких ячеек в каждом элементе насадки и, как следствие этого, сохраняется ламинарная пленка в широком интервале нагрузок. Понятно, что в подобных условиях доля сопротивления массопередачи в жидкой фазе должна возрастать, что подтверждается опытными данными, приведенными в табл. П1-4. [c.97]

Что же касается роторно-пленочных аппаратов, то здесь появляется дополнительная возможность достигать существенных изменений гидродинамической обстановки как в обеих фазах, так и в какой-либо одной фазе, изменяя конфигурацию и скорость вращения ротора. Как будет показано ниже, в колонне с кольцевым зазором и внутренним вращающимся цилиндром можно осуществить, например, такой режим, при котором массопередача в жидкой фазе будет протекать подобно тому, как в гравитационно стекающей пленке, в то время как в газовой фазе массообмен в значительной степени будет зависеть от скорости вращения ротора. Наоборот, как следует из результатов уже рассмотренных работ [156], в ряде случаев при воздействии вращательного движения только на жидкую пленку в газовой фазе сохраняются все основные закономерности, присущие массообмену в безроторных колоннах. [c.59]

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]

Расчет коэффициента массопередачи в жидкой фазе, отнесенного к площади решетки K s (м/ч), можно производить по дмным исследования массопередачи в ПАВН, лимитируемой сопротивяеяиеи жидкой фазы [100]. [c.251]

Возможность повышения скорости потока газа-посителя ограничена тем, что с увеличением скорости становится заметной массопередача в жидкой фазе давление на входе в колонку также не может быть выбрано сколь угодно высоким. Высота теоретической тарелки возрастает с увеличением скорости потока при высоком содержании неподвижной фазы, тогда как при низком содержании даже уменьшается (см. рис. 8), так что при малом содержании ненодвижной фазы можно применять высокие скорости потока. [c.98]

Уравнение (30) идентично классическому уравнению Ван Деемтера [29]. Впервые оно было выведено в рамках простого случайного подхода и включало вклады только продольной диффузии (В), вихревой диффузии (Л) и сопротивления массопередаче в жидкой фазе (С). Ощибочно считалось, что сопротивление массопередаче в газовой фазе пренебрежимо мало благодаря намного больщему коэффициенту диффузии. Различие в масштабе между расстояниями, на которых должна происходить диффузия в газовой и жидкой фазах, чтобы ослабить градиенты концентрации, было упущено из виду. [c.135]

Когда степень пропитки носителя понижается, наблюдается быстрое уменьшение ВЭТТ вследствие уменьшения члена в уравнении (25). Однако при степени пропитки ниже 5—10% коэффициент сопротивления массопередаче в жидкой фазе сильно не изменяется, если df остается постоянной. По существу это связано с явлением смачиваемости. Жидкая фаза чаще всего распределяется на твердом носителе в виде мельчайших капелек и заполняет некоторые поры. Ее структура не очень похожа на регулярную пленку. К заметному улучшению иногда приводит использование поверхностно-активных веществ, хотя во многих случаях эти вещества, более вероятно, действуют как оелабителн хвостообразования посредством подавления актив-1 ых цслтроз на поверхности носителя, а не как поверхностноактивные вещества [30]. [c.136]

Из предшествующих результатов напрашивается вывод, что эффективность последовательно соединенных разных хроматографических колонок определяется как сумма эффективностей отдельных колонок. Это был бы поспешный вывод. Дело намного сложнее. Аддитивными являются не числа тарелок, а вклады каждой колонки в дисперсию зоны. Эту проблему детально исследовали Квок и др. [58]. Их вывод заключается в том, что, как правило, число тарелок последовательно соедн-ненных колонок меньше, чем сумма чисел тарелок различных колонок. Особенно достопримечательно, что, если распределение неподвижной жидкой фазы в колонке становится некоторой функцией длины колонки, вследствие старения колонки эффективность колонки заметно понижается, даже если локальная высота тарелки не изменяется (например, из-за того, что сопротивление массопередаче в жидкой фазе пренебрежимо мало). [c.137]

Из приведенных в табл. 3.1 критериальных уравнений массопередачи наиболее надежными для условий группового барботажа можно считать уравнение Хьюмарка [28, 47] для массопередачи в жидкой фазе и уравнение Соломахи [29] для массопередачи в газовой фазе, так как они, во-первых, обобщают большое количество экспериментальных данных по абсорбции, десорбции и ректификации на разных типах контактных устройств и, во-вторых, учитывают наиболее корректно влияние сил вязкого трения, поверхностного натяжения и силы тяжести. Кроме того, возможность обобщения большого и разностороннего материала при помощи указанных уравнений обеспечивается также правильным выбором характерных линейных размеров в критериях и характерной скорости движения потоков. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология