Растворение газа скорость

Абсорбируемый газ. Концентрация растворенного газа в жидкости первоначально одинакова и при любом д равна А . В момент времени t = О концентрация растворяемого газа у поверхности жидкости (д = 0) изменяется до А, и в дальнейшем это значение поддержи вается постоянным. На расстоянии, достаточно удаленном от по верхности (чтобы там не происходило никаких изменений под влия нием диффузии компонентов от этой поверхности или к ней), т. е при л = оо, концентрация растворенного газа остается равной А Скорость абсорбции газа определяется, как видно из уравнения (1,1) градиентом концентрации а газа А у поверхности [c.24]

Реакции первого или псевдопервого порядка. Обычно мы сталкиваемся с реакциями, локальная скорость которых пропорциональна концентрации растворенного газа, а также зависит от концентраций других компонентов в растворе. Однако, если концентрации этих компонентов практически неизменны, то порядок реакции можно считать псевдопервым. Необходимые условия для [c.91]

В главе 4 был описан режим быстрой реакции химической абсорбции и скорость реакции г рассмотрена как функция только концентрации растворенного газа. Это допущение во многих случаях не оправдано, поскольку концентрация жидкого реагента Ь также, по-видимому, влияет на скорость реакции [c.67]

Молекулы растворенного газа могут вступать в реакции различных типов. В руководствах по физической химии проблемы реакционной кинетики обычно обсуждаются применительно к реакциям, протекающим в замкнутой системе однородного состава и постоянного объема. Если скорость реакции компонента А, отнесенную к единице объема, обозначить через г, а его концентрацию в момент времени t через а, то для замкнутой системы постоянного объема [c.35]

При дросселировании жидкостей (суспензии) через щели и патрубки (рис. 34) число образующихся газовых зародышей N зависит от интенсивности турбулизации в зоне десорбции растворенных газов, скорости истечения жидкости через щель редукционного клапана, значения вакуума. Наиболее существенно на N влияет скорость истечения жидкости (суспензии) через щель редукционного клапана [c.89]

Теплообмен в данных аппаратах практически осуществляется между однофазными потоками, так как количеством растворенных газов [до 2% (масс.)] можно пренебречь. При выборе аппарата с однофазными жидкостными потоками следует руководствоваться определенным интервалом скоростей, обеспечивающим минимум общих [c.89]

Анализ таких процессов основан на определении концентрации растворенного газа в объеме жидкости. Действительно, скорость абсорбции определяется уравнением [c.32]

При составлении уравнения неразрывности для газа необходимо учесть, что газ движется как в свободном, так и в растворенном (жидком) состоянии. При этом газ в жидком виде переносится со скоростью Wj фильтрации нефти , а плотность р р растворенного газа, как следует из (9.69) и (9.70), равна [c.291]

Qo — количество газа, которое абсорбировалось бы прп отсутствии истощения реагента в жидкости, моль/см т — скорость реакции растворенного газа А, отнесенная к единице объема жидкости, моль см сек) [c.14]

Я — скорость переноса растворенного газа А из пленки в основную массу жидкости, моль см сек) [c.14]

Реакции, сопровождающие процессы абсорбции, часто протекают довольно быстро, поэтому средняя продолжительность существования молекул растворенного газа может измеряться малыми долями секунды. Существует ряд методов определения кинетики реакций, проходящих с такими скоростями. [c.41]

Скорость переноса растворенного газа через единицу поверхности любой плоскости, параллельной поверхности жидкости, составляет [c.43]

Иными словами, скорость реакции растворенного газа в любой точке пропорциональна его концентрации. Решение уравнения (П1,9) при использовании граничных условий (П1,4) и при Л = О выражается [c.45]

И1-3-2. Мгновенная реакция. В этом случае растворяемый газ мгновенно взаимодействует с растворенным реагентом. При этом под поверхностью газо-жидкостного раздела имеется плоскость, где концентрации обоих компонентов равны нулю, и скорость процесса определяется исключительно скоростью их диффузии к этой плоскости. Действительная кинетика реакций в таких случаях не имеет значения. Пусть первоначальная концентрация реагента повсюду одинакова и равна В , причем 2 молей его реагирует с одним молем растворенного газа. Профили концентраций будут подобны изображенным на рис. П1-5. [c.47]

Если растворенный газ А вступает в реакцию второго порядка, идущую с конечной скоростью, с растворенным реагентом В, рас- [c.51]

Рассмотрим одновременную абсорбцию двух газов, каждый из которых вступает в реакцию второго порядка с одним и тем же растворенным реагентом. Такой случай наблюдается, например, при абсорбции смеси СО2 и НзЗ раствором щелочи или амина. При растворении газов Л, и Лц их концентрации у поверхности А и Ли в общем случае будут различны, так же как и их коэффициенты диффузии О А, I и О А. II и константы скорости 2,1 и II взаимодействия этих газов с реагентом В. Локальные скорости реакции второго порядка будут к , аф и /гг, соответственно. Стехио- [c.55]

Последнее выражение впервые получено Франк-Каменецким В этол режиме процесс растворения газа достигает установившегося состояния [сравните с уравнением (П1,16) для реакции первого порядка], и скорость абсорбции не меняется во временн до тех пор, пока У М остается значительно [c.58]

Те же рассуждения могут быть использованы для установления, сводится ли абсорбционный процесс к режиму псевдо-т-го порядка или к мгновенному . Реакция имеет псевдо-т-й порядок, если концентрации всех реагентов, кроме растворенного газа, фактически постоянны в массе жидкости, ому случаю соответствует условие У М Ес- Если У М У/ Ес та реакцию можно рассматривать как мгновенную, когда скорость процесса полностью лимитируется диффузией. [c.70]

При получении всех приведенных выше уравнений принималось, что газ и жидкость мгновенно приходят в равновесие в плоскости поверхности жидкости, поэтому концентрация растворенного газа у поверхности мгновенно достигает значения А, соответствующего условиям насыщения. Однако, согласно этим уравнениям, скорость абсорбции в начальный момент будет бесконечной величиной. В действительности же она никогда не может быть больше скорости, с которой молекулы газа подводятся к поверхности, и концентрация А, у поверхности лишь асимптотически приближается к- значению А для условий насыщения. Если газовая фаза состоит лишь из одного растворяемого газа, то частота соударений его молекул с поверхностью Rn, выраженная в моль/(см -сек), составляет [c.73]

Водопроводная вода, а также вода, длительное время находившаяся в контакте с воздухом, содержит растворенные газы, главным образом кислород. Он десорбируется из жидкости в абсорбционном пространстве и разбавляет абсорбируемый газ, что понижает скорость абсорбции. Этот эффект может быть незначительным, если поддерживать постоянный проток газа через абсорбционную камеру. Скорость абсорбции при этом определяют путем измерения расходов входящего и выходящего газа или анализа жидкости. [c.87]

У-2-3. Реакции второго порядка. Как говорилось ранее в разделе II1-3-3, имеются численные решения, описывающие влияние необратимой реакции второго порядка на скорость абсорбции. Растворенный газ А взаимодействует с реагентом В по реакции [c.94]

Такова средняя концентрация растворенного газа на расстоянии х от поверхности жидкости. Находим далее среднюю скорость абсорбции [c.113]

V-4-1. Пленочная модель. Пусть скорость реакции растворенного газа пропорциональна его концентрации а в некоторой степени т [c.116]

Для реакций первого порядка по растворенному газу, при протекании которых концентрации остальных реагирующих веществ практически постоянны (скорость обратной реакции практически одинакова во всех точках), локальная скорость реакции выражается как а — Ае), вместо кха для необратимой реакции первого порядка (см. главу И). При замене а разностью (а — А ) в уравнениях (У,28)—(У,36) для необратимой реакции первого порядка получаем следующее выражение для скорости такого процесса с обратимой реакцией псевдопервого порядка [c.127]

Далее скорость абсорбции R должна быть равна сумме скоростей, с которыми непрореагировавший растворенный газ Л и прореагировавший А в форме Р или любого другого продукта реакции диффундируют от поверхности раздела фаз. Тогда из уравнения (У,102) получим [c.129]

Приведенное выше уравнение (VI,2) применимо и для расчета очень медленных реакций. Скорость реакции в массе жидкости составляет Уг Л , Б , где У — объем жидкости, а г Л , В — скорость реакции в единице объема, когда концентрации растворенного газа и реагента составляют соответственно Л и В . Значит, доля абсорбированного газа, вступающего в реакцию до того как жидкость выйдет из абсорбера, будет незначительной, если [c.155]

Количество компонента В, реагирующего за период времени от нуля до ts, меньше, чем Л , В , так как Л < Л° в течение этого периода. Проверка включает вычисление величины Л° по уравнению ( 1,57) и нахождение значения интеграла для определения времени, требуемого для достижения концентрацией Л значения, близкого к Л°. После этого находят величину Л , В°]. Если изменение концентрации В достаточно, чтобы заметно изменить скорость реакции растворенного газа Л, то предположение о квазистационарности, по-видимому, не оправдано. [c.170]

Аргументы, используемые для вывода соответствующих соотношений при абсорбции без химической реакции [уравнения (111,7), (111,8), (V,l), (V,4), (V,5) и (V,9)], в равной мере приложимы и к анализу десорбции. Единственное различие состоит в том, что концентрация А° растворенного газа в массе жидкости больше, чем концентрация А у поверхности, и что скорость абсорбции вместо положительной становится отрицательной. Таким образом, для десорбции из перемешиваемой жидкости справедливо выражение [c.265]

Если из общего числа ударяющихся о поверхность молекул часть приходится на те из них, которые отражаются от поверхности жидкости обратно в газовую фазу, и эта часть составляет (1— ), то остальные молекулы газа внедряются в жидкость в количестве Rrn- Чистая скорость переноса молекул из газа в жидкость R) не равна R , потому что одновременно молекулы переходят в противоположном направлении. При равновесии чистая скорость переноса равна нулю (скорости переноса из жидкости в газ и из газа в жидкость равны друг другу). Когда концентрация растворенного газа у поверхности жидкости равновесна давлению р , скорость переноса из жидкости в газ составляет 2nRTAi. Если же [c.73]

Здесь А — концентрация растворенного газа у поверхности раздела между жидкостью и газом, соответствующая условиям равновесия с парциальным давлением газа в газовой фазе. Пока будем считать, что парциальное давление газа одинаково во всех точках рассматриваемого элемента пространства. Влияние на это парциальное давление других газов, обладающих низкой растворимостью, будет рассмотрено в разделеУ-13. Символом а обозначена поверхность контакта между газом и жидкостью, заключенная в единице объема системы, — коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе. Величина Н представляет собой среднюю скорость переноса газа через единицу поверхности действительная же скорость массопередачи может меняться как от точки к точке, так и со временем. Значение Л соответствует средней концентрации растворенного газа в массе жидкости. [c.99]

ДИТ к замещению жидкости до этой глубины свежей жидкосТЫб, концентрация которой отвечает основной массе жидкой фазы концентрация растворенного газа ниже указанной глубины при этом снижается до уровня его концентрации в массе жидкости (б). Вследствие этого диффузия в неподвижную жидкость идет далее при более крутом градиенте концентрации (в), что обеспечивает большую скорость абсорбции, чем перед нарушением. Эта стадия продолжается вплоть до достижения состояния (г), когда происходит следующее нарушение, и т. д. [c.103]

Обращаясь к модели Хигби, получим выражение для скорости абсорбции, сопровождаемой необратимой реакцией первого порядка в неустановивщихся условиях (для случая равенства нулю концентрации растворенного газа в массе жидкости), из уравнения (111,12) [c.111]

Например, пусть надо найти условия, при которых необратимая реакция второго порядка между растворенным газом А и реагентом В может рассматриваться как имеющая псевдопервый порядок по А. Примем, что эта реакция псевдопервого порядка и поэтому ее локальная скорость составляет 2 = 1 . Вычислим среднюю концентрацию Ь реагента В и сравним ее с В . Установим условия, при которых максимальное отклонение Ь от 5 незначительно. Выполнение этих условий и обеспечит псевдопервый порядок реакции. [c.123]

V-7-2. Модель Хигби. Коэффициент ускорения для этого случая может быть выражен уравнениями (111,75) и (111,76), представленными в разделе II1-5-1. В том же разделе рассмотрен случай, когда реакция имеет псевдопервый порядок в отношении концентрации растворенного газа, а концентрации других реагирующих веществ (кроме растворенного газа) остаются практически неизменными, вследствие чего скорость обратной реакции одинакова во всех точках. В таком случае могут быть использованы соответствующие уравнения (111,11) или (111,12) для описания необратимой реакции первого порядка при подстановке в них вместо Л разности (Л — Л,) [где Ле — равновесная концентрация растворенного газа Л в массе жидкости]. Соответствующий пример приведен в разделе III-5-1. [c.126]

У-9-5. Критерий мгиовеииости реакции. Все реакции протекают с конечными скоростями, и понятие мгновенной реакции является идеализированным. Поэтому требуется какой-то общий критерий для оценки того, может ли данная реакция считаться мгновенной. Вообще говоря, мгновенности протекания реакции способствуют высокая удельная скорость реакции растворенного газа и низкое значение коэффициента массоотдачи для физической абсорбции. В таких условиях скорость процесса полностью лимитируется диффузией реагентов, а скорость реакции достаточна для поддержания равновесия во всех точках раствора кинетика реакции при этом не играет существенной роли. [c.135]

VI-1-1. Физическая абсорбция и очень медленные реакции. В этих случаях количество растворенного газа, реагирующее в абсорбере, равно нулю или значительно меньше количества, абсорбированного физически и вынесенного из аппарата потоком жидкости в непрореа-гировавшем виде. Скорость абсорбции при отсутствии сопротивления со стороны газовой фазы равна [c.154]

VI-1-3. Быстрые реакции. Когда реакция, в которую вступает растворенный газ, медленна (в том смысле, который обсуждался в предыдущем разделе), скорость диффузии непро-реагировавшего газа из пленки в массу жидкости практически такая же, как и скорость его диффузии в пленку от поверхности жидкости. Профиль концентрации А в пленке выражается прямой линией (пунктирная прямая ВС на рис. VI- ). Если реакция достаточно быстра, чтобы количество абсорбируемого газа, реагирующего в пленке, было сопоставимо с тем, что переносится в непрореагировавщем виде в массу [c.161]

Важно быть уверенным, что жидкость полностью насыщена газом и концентрация растворенного газа не снижается в ходе реакции. Получим критерий, отвечающий соблюдению такого условия. Если поверхность между газом и жидкостью, отнесенная к единице объема жидкости, составл5 т а, а наблюдаемая скорость абсорбции единицей объема жидкости На, то [c.166]

Рассмотрим случай, когда реакцией в пленке можно пренебречь, но скорость реакции достаточно велика для поддержания химического равновесия в массе жидкости, т. е. Л = Ае (Ае — концентрация растворенного газа Л, соответствующая этому равновесию). Тогда уравнения (VIII,2) и (VIII,3) принимают вид [c.187]

VIII-1-4. Быстрые реакции. В этом случае реакция в пленке протекает в заметной степени, и скорость абсорбции существенно больше скорости физической абсорбции при тех же А и Л . Наиболее важный вывод, который можно сделать применительно к насадочным колоннам на основе проведенного в главе VI обсуждения процессов в проточных абсорберах, заключается в том, что если реакция достаточно быстра для существенного ускорения абсорбции по сравнению с чисто физическим процессом, то концентрация растворенного газа в массе жидкости будет близка к равновесному значению по отношению к условиям в этой массе. В то же время, если концентрация растворенного газа в массе жидкости существенно выше равновесного значения, то абсорбция лимитируется физической массоотдачей. Этот вывод связан с принятием условия о значительном превышении объема жидкости над объемом диффузионной пленки. Как было показано выше, такое условие, по-видимому, выполняется для насадочных колонн. [c.191]

Как указано ниже (см. раздел 1Х-1-5), межфазная поверхность, эффективная для физической абсорбции, вероятно, меньше обш,ей эффективной поверхности при наличии в жидр ой фазе химического превращения растворенного газа. Следовательно, значения которые получаются делением к а на а (при определении величины делимого из опытов по физической абсорбции, а делителя — по результатам измерения скорости абсорбции, сопровождаемой химической реакцией), вероятно, занижены. Поэтому значения к , представленные на рис. 1Х-2, могут быть использованы для расчета абсорбционных аппаратов с соответствующим запасом надежности. [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология