Сопротивление массообмену

Общие выводы, касающиеся масштабирования абсорбционных колонн с насадкой, можно сформулировать следующим образом. Повышая п-кратно производительность, необходимо увеличить диаметр колонны пропорционально и сохранить постоянство отношения размера насадки к диаметру аппарата. Показатель изменения масштаба высоты колонны может изменяться в пределах от 0,4 до 0,25 в зависимости от того, оказывается ли основное сопротивление массообмену со стороны газовой фазы или со стороны жидкости. Нужно считаться с возможностью возникновения эффектов масштабирования, обусловленных нарушением подобия стекания жидкости по поверхности насадки через газ, движущийся противотоком. Важным ограничением увеличения масштаба [c.460]

Анализ соотношений для эксергетического к. п. д. и приведенных массообменных характеристик показывает, что эти величины оказываются функцией отношения (а не разности) давлений в напорном и дренажном каналах. Однако масштабный поток, согласно (7.59), непосредственно зависит именно от разности давлений (Р —Р"), коэффициента проницаемости и толщины диффузионного слоя мембраны. Следовательно, производительность мембранного модуля также окажется функцией этих характеристик мембраны и технологического режима. Повышение разности давлений при сохранении оптимального их отношения (е е ) позволит интенсифицировать мембранное разделение при сохранении максимума энергетической эффективности. Разумеется, этот путь интенсификации ограничен возрастающим негативным влиянием внешнедиффузионного сопротивления массообмену (см. гл. 4). Далее будет дана оценка потерь эксергии в результате этого влияния. [c.248]

Ниже мы рассмотрим вопрос о типе корреляций применительно к условию, что сопротивление массообмену между сегрегированными фазами подменяется сопротивлением между твердыми частицами и ожижающим агентом ИКд ) в однородном псевдоожиженном слое. [c.392]

Имеется в виду, что именно в непрерывной фазе сосредоточено основное сопротивление массообмену — между твердой частицей и ожижающим агентом. — Прим. ред. [c.397]

Смут [143] разработал формулу высоты единицы переноса для колонн с перфорированными тарелками. При этом было сделано допущение, что сопротивление массообмену оказывает только диспергированная фаза, из-за чего оказались не принятыми во внимание некоторые свойства сплошной фазы. Влияние пульсации выражается числом (в м /м /час), где /—частота пульсации (в час ). [c.360]

Однако кипящий слой обладает и рядом недостатков. Наиболее важным из них является неоднородность слоя. Значительная часть потока газа проходит сквозь него в виде газовых пузырей и струй, составляющих как бы особую фазу, в которой отсутствуют химические превращения. Диффузия реагентов из пузырей в промежутки между твердыми частицами затруднена, вследствие чего возникает дополнительное — межфазное — сопротивление массообмену между потоком газа и поверхностью катализатора. [c.269]

Прежде чем приступить к гидравлическому расчету массообменного аппарата, необходимо выбрать конструкцию внутреннего массообменного контактного устройства. Такой выбор должен проводиться с учетом требований и особенностей конкретного процесса разделения на основе единственного объективного критерия — минимума приведенных затрат. В результате гидравлического расчета определяются геометрические размеры (О и Я), а также гидравлическое сопротивление массообменного аппарата. В зависимости от конструкции контактного устройства гидравлический расчет проводится по соответствующей утвержденной методике. [c.326]

Гидродинамический расчет, выбор тина решетки и расчет гидравлического сопротивления массообменного пенного аппарата выполняют, как указано выше (см. стр. 212). [c.216]

В интересующем же нас случае глубокой очистки веществ ректификацией в насадочных и пленочных колоннах, жидкая фаза в которых распределена в виде тонкой пленки, можно полагать, что скорость диффузии в такой пленке достаточно высока для быстрого выравнивания состава пленки по ее толщине и, следовательно, ско>рость межфазового массообмена в колонне будет определяться скоростью диффузии в паре, т, е. основное диффузионное сопротивление массообмену в колоннах указанных типов при обычно реализуемых условиях будет оказывать паровая фаза, и выражение, определяющее ВЕП, запишется как [c.73]

Эффективность колонки и селективность неподвижной фазы. Способность колонки к разделению зависит от ее эффективности и селективности НФ. Эффективность колонки определяется расширением хроматографического пика по мере прохождения вещества через колонку. Она зависит от кинетики процессов в колонке и оценивается ВЭТТ, которая в свою очередь зависит от скорости газа-носителя, процессов диффузии и сопротивления массообмену. Расчет ВЭТТ является наиболее предпочтительной мерой эффективности колонки. Селективность НФ связана с взаимодействием растворенного вещества с растворителем и определяет относительное положение пиков анализируемых веществ на хроматограмме. Мерой селективности колонки является расстояние между максимумами двух пиков чем оно больше, тем селективнее колонка. Количественно селективность данной колонки оценивают величиной коэффициента разделения (а) для данных двух компонентов [c.335]

В данной главе излагаются полученные к настоящему времени результаты приближенного аналитического решения задачи о распределении концентрации растворенного в потоке вещества, поглощаемого одиночной движущейся каплей или пузырем, в случае, когда число Пекле велико, а диффузионное сопротивление массообмену сосредоточено во внешней среде. Для простоты предполагается, что капля (пузырь) имеет сферическую форму. [c.21]

Большой объем исследовательских работ посвящен зависимости между пленочным сопротивлением массообмену для обеих фаз и локальным к. п. д., который характеризует степень достижения равновесия в любой точке тарелки. Для вычисления к. п. д. одиночной тарелки (который обычно определяют как фактическое изменение состава пара, отнесенное к изменению в идеальном случае достижения равновесия между паром, уходящим с тарелки, и жидкой фазой) в значения точечных к. п. д. необходимо ввести поправку на влияние поперечного тока жидкости и пара. Весьма трудно, а может быть и невозможно, получить надежные экспериментальные данные для проверки различных тео- [c.165]

Кинетику гидрирования а-метилстирола изучали в дифференциальном реакторе проточного типа [3]. Жидкофазный углеводород пропускали навстречу потоку водорода над слоем катализатора (палладий, платина, родий, рутений или никель на таблетированной окиси алюминия). В интервале избыточных давлений 2,1—12,6 ат и температур 24,3—57,2° С все частные коэффициенты сопротивления массообмену были весьма малыми, и скорость реакции не зависела от скорости потока газа или жидкости. При давлении выше 3,15 ат стадией, определяющей суммарную скорость гидрирования, очевидно, является собственно реакция на поверхности катализатора между а-метилстиролом и атомарным водородом, адсорбированными [c.146]

При больших скоростях потока газа-носителя влиянием продольной молекулярной диффузии можно пренебречь величина ВЭТТ при этом может сильно возрасти вследствие сопротивления массообмену. [c.99]

Основными причинами расширения хроматографических зон являются турбулентная диффузия, зависящая от качества наполнения колонки, молекулярная диффузия и сопротивление массообмену. С учетом этих факторов было выведено основное уравнение для высоты, эквивалентной теоретической тарелке при хроматографии в системе газ — жидкость [c.489]

Член, характеризующий Член, характеризующий Член, характеризующий влияние турбулентной молекулярную диффузию сопротивление массообмену диффузии [c.489]

С увеличением скорости прохождения газа сопротивление массообмену возрастает, а продольная диффузия, наоборот, уменьшается. [c.490]

Наличие выпуклостей на поверхности элементов способствует волнообразованию и лучшей турбулизации в пленке жидкости. Это особенно важно, когда сопротивление массообмену сосредоточено в жидкой фазе (например удаление СО2 из воды). [c.172]

Изменение температуры в ходе любого хроматографического разделения приводит к изменению разделения центров зон и ширины каждой из зон. Влияние изменения температуры на параметры процесса сложно оно вызывает изменение коэффициентов распределения и продольной диффузии, а также изменение массопереноса. Обычно с повышением температуры уменьшается время удерживания, разделение зон и размывание зон. Время удерживания уменьшается с повышением температуры, так как уменьшается время пребывания вещества в неподвижной жидкой фазе. Как следствие этого ухудшается разделение центров зон. Влияние температуры на ширину зоны противоположно влиянию скорости перемещения элюента на ВЭТТ. С повышением скорости уменьшается продольная диффузия и возрастает член в уравнении Ван-Деемтера, связанный с массообменом. Повышение температуры вызывает увеличение подвижности вещества и, таким образом, приводит к возрастанию диффузии и уменьшению сопротивления массообмену. При понижении температуры разделение обычно улучшается, поскольку при этом увеличение расстояния между центрами зон преобладает над увеличением ширины пиков. [c.53]

Эффективность ДПТ при работе на системах, где основное сопротивление массообмену сосредоточено в жидкой фазе, лишь незначительно превышает эффективность работы ПТ. Коэффициент массоотдачи ДПТ на 10 - 40 % больше, чем у ПТ (рис. 6). Сравнение этих двух типов [c.52]

Экспериментальная проверка уравнения (3.76), выполненная на основе целенаправленного экспериментального исследования [95] и данных, опубликованных в литературе [77, 94, 96, 97], полностью подтвердила экстремальный характер зависимости локальной эффективности массопередачи от состава смеси (рис. 3.6). Таким образом, для практических расчетов тепло- и массопередачи при ректификации может быть использована гипотеза о том, что термические эффекты при массопередаче создают на границе раздела фаз дополнительное сопротивление массообмену, которое при малом и большом содержаниях низколетучего компонента в смеси оказывается соизмеримым с диффузионным сопротивлением массопередачи. [c.112]

При анализе и обобщении экспериментальных данных по гидравлическому сопротивлению массообменных аппаратов обычно исходят из простейших моделей и представлений о гидродинамике двухфазных течений. [c.162]

Для расчета ректификации в колоннах с эффективной насадкой различными авторами предложены уравнения, приведенные в табл. П1-5. Авторы работ [26, 77] при изучении массопередачи без специальных экспериментов принимали, что К, у— т. е. осповное сопротивление массообмену оказывает паровая фаза. Поэтому из этих уравнений предпочтение следует отдать зависимостям (111-125), (111-131) и (111-132), поскольку они получены на базе опытов, в которых оценивали долю диффузионного сопротивления контактирующих фаз. [c.103]

Наконец, при понижении рабочего давления ректификации различие между коэффициентами молекулярной диффузии и Dy и между интенсивностями турбулизации парового и жидкого потоков увеличиваются, что способствует возрастанию диффузионного сопротивления массообмену в жидкой фазе. [c.115]

Рассмотрим случай, когда диффузионное сопротивление массообмену сосредоточено в жидкой фазе. На рис. II1-18 представлена опытная зависимость ВЕП от нагрузки ири давлении от 100 до 760 мм рт. ст. [54]. В качестве переменной, характеризующей нагрузку колонны, принята безразмерная величина Как видно, характер зависимости ВЕП от относительной нагрузки при понижении давления остается неизменным. [c.115]

Сейчас же укажем только, -что эффективность таких колонн существенно зависит от диаметра трубок. С увеличением диаметра повышается диффузионное сопротивление массообмену в паровой фазе, что приводит к снижению удельной э( ективности. [c.21]

Если применительно к жидкой фазе указанный метод может быть реализован без особых затруднений с использованием классической системы СО —HjO, у которой около 99% всего диффузионного сопротивления массообмену сосредоточено в жидкой фазе [2], то применительно к газовой фазе такую систему подобрать труднее. Даже при абсорбции аммиака водой, как было показано рядом исследователей, в некоторых случаях до 40% полного диффузионного сопротивления сосредоточено в жидкой фазе, что вынудило некоторых авторов проводить изучение массообмена в газовой фазе на процессах абсорбции паров воды [3] или хемосорбции аммиака неорганическими кислотами 4], а также в условиях испарения чистых жидкостей в токе инертного газа. [c.81]

В заключение отметим, что влияние поперечной неравномерности орошения на эффективность ППН может проявляться по-разному для смесей с различным соотношением диффузионных сопротивлений в паровой и жидкой фазах с ростом доли жидкой фазы в общем сопротивлении массообмену влияние поперечной неравномерности несколько снижается. [c.100]

Массообмен в аппарате исследованного типа описывается уравнениями, полученными при допущении, что все сопротивление массообмену сосредоточено в паровой фазе [c.127]

Как было указано выше, изучение массопередачи в жидкой фазе проводили на процессе абсорбции двуокиси углерода водой, который характеризуется тем, что диффузионное сопротивление массообмену полностью сосредоточено в жидкой фазе [166, 240]. Следует отметить, что в литературе отсутствуют данные по абсорбции малорастворимых газов в пленке жидкости, стекающей по внутренней стенке колонны с цилиндрическим ротором. При ректификации диффузионное сопротивление со стороны жидкой фазы хотя и ощутимо, но относительно невелико. Поэтому прямое определение коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе в процессе абсорбции становится очень важным. [c.107]

Представляет интерес проведение опытов по абсорбции аммиака серной кислотой в той же гидродинамической обстановке, т. е. когда все сопротивление массообмену сосредоточено в газовой фазе. Сравнение результатов опытов по водной и сернокислотной [c.133]

В табл. 7.1 приведены результаты расчета величин т] д, —АЕмл, Лпр/—А нд, нк/—А мд и Лдр/—Д мд для процесса разделения смеси СОг—N2 в плоскокамерном модуле с мембраной из поливинилтриметилсилана [асо2ЛМ2= 13,3 и Лсо2бт" = 5,55- 10 м (м -с-МПа) ]. Расчет массообменных характеристик процесса выполнен по схеме, изложенной в гл. 4. При этом допускалось, что газовые смеси идеальны, селективность и коэффициенты проницаемости мембран постоянны, в дренажном канале давление газа неизменно и равно Р" = Рр = Ро=0,1 МПа, потери эксергии на трение и внешнедиффузионное сопротивление массообмену учитывались только в напорном канале. [c.261]

Правильный выбор выражения для движущей силы определяется скоростью диффузионных явлений в контактирующих фазах. Когда скорость межфазового массообмена определяется скоростью диффузии в одной из фаз (при определенных условиях процесса), то говорят, что в этой фазе сосредоточено основное диффузионное сопротивление массообмену. Когда же диффузионные процессы в обеих фазах протекают с соизмеримой скоростью, то часто возникает необходимость оп ределення вклада каждой из фаз в диффузионное сопротивление. В ряде случаев это имеет важное значение при конструкционном и технологическом оформлении процесса, например при /разделении обычных смесей. [c.73]

Таким образом, с увеличением диаметра ректификатора Лува неизбежно снижается его удельная эффективность Причина этого явления заключается в следующем. Для массообмена при термической ректификации достаточно существенным является эффект адиабатического массообмена, происходящего при обычном контактировании пара и жидкости Вклад адиабатического массообмена в суммарную эффективность падает с увеличением масштаба течения паровой фазы, где и сосредоточено основное сопротивление массообмену при ректификации Экспериментальная проверка подтвердила это предположение [29], что и определяет сильную зависимость эффективности ректификатора Луваз> от величины диаметра [c.202]

Коэффициенты массопередачи можно вычислить по коэффициентам массоотдачи, суммируя соответствующие диффузионные сопротивления массообмену в обеих фазах. Это выполнимо, если суметь сложить характеристики массоотдачи Аяа2 и Дяаз- [c.304]

Уравнение выведено на основании опытов, проведенных при циркуляции жидкости 3400 кг1ч-м и скоростях газа в пределах 0,027—0,168 м/сек. Выяснилось, что скорость газа не оказывает значительного влияния на процесс абсорбции расход жидкости оказывает существенное влияние. Если сопротивление массообмену создается только за счет жидкой фазы, то следует ожидать, что величину К а можно экстраполировать и для других расходов жидкости, принимая, что она меняется приблизительно пропорционально Ь"/ , хотя в вопросе о показателе степени и нет единого мнения. Однако возможность экстраполирования данных Шнеерсон и Лейбуш [281 для других размеров насадки еще более сомнительна, поскольку до сих пор точно не установлено влияние этого параметра на коэффициенты абсорбции. Изучение абсорбции СОз водой [32] показало, что изменение размера насадки в пределах от 10 до 32 мм не влияет на величину К а (которая, как установлено этими опытами, меняется пропорционально Однако по данным других исследователей [33] размер насадки влияет на коэффициент абсорбции К а, а также на требуемую интенсивность циркуляции жидкости. Например, при расходе жидкости, сопоставимом с расходом, применявшимся в опытах Шнеерсон и Лейбуш (3400 кг/ч-м ), коэффициент К а (для десорбции О г) при диаметре колец 13 мм почти в 2 раза больше, чем при диаметре 50 мм. [c.37]

Приведенные результаты послужили одной из причин рекомендовать глубокую очистку серы, селена и теллура при атмосферном или повышенном давлении. В качестве другой причины этого решении в работах [2, 8] называется ухудшение условий массообмена нри снижении температуры ректификации вследствие увеличения вязкости и снижения коэффициента молекулириой диффузии в жидкой фазе. Однако это необходимо учитывать только в условиях, когда основное сопротивление массообмену сосредоточено в жидкой фазе. Если диффузионное сопротивление массообмену сосредоточено в паровой фазе, то с уменьшением давления (температуры) интенсивность массообмена должна возрастать (см. гл. III). Третий фактор, который необходимо учитывать ири анализе оптимальных условий очистки, — это поверхность контакта фаз. Как следует из соотношений (III-72) и (III-147), при удовлетворительной смачиваемости материала контактных устройств ректификационной жидкостью поверхность контакта фаз с уменьшением температуры для тарельчатых аппаратов возрастает, а для насадочных — уменьшается. [c.153]

Изменение скорости вращения ротора и величины зазора изменяют соотношение диффузионных сопротивлений. По мере возрастания окружной скорости и уменьшения зазора между ротором и стенкой доля диффузксн-ного сопротивления в жидкой фазе в общем сопротивлении массообмену уменьшается. [c.140]

Для колонны с ротором в виде пластины, образующей со стенкой зазор шириной 1 и 3 мм (диаметр колонны соответственно 12 и 23 мм, высота 0,7 и 0,9 м), Банержи [148] получил уравнение, также приняв, что все сопротивление массообмену сосредоточено только в паровой фазе [c.52]