Диффузия скорость в жидкую фазу

В другой модели, разработанной Дж. Пауэрсом, наоборот, принимается, что скорость диффузии в твердой фазе в процессе противоточной кристаллизации, как и в других кристаллизационных процессах, по сравнению со скоростью диффузии в жидкой фазе пренебрежимо мала. Отсюда следует, что большое влияние на чистоту получаемого продукта должен оказывать эффект разделения, имеющий место в кристаллизаторе колонны при образовании твердой фазы. Например, при разделении смеси, компоненты которой образуют непрерывный ряд твердых растворов, степень очистки не должна превышать величины а. Поскольку в опытах обычно достигается более высокая степень очистки. Дж. Пауэрс пришел к выводу, что общий эффект разделения в кристаллизационной колонне, по-видимому, обусловлен многократной перекристаллизацией кристаллов, движущихся в противотоке с жидкостью. Важную роль при этом, по его мнению, играет также и экстрактивная отмывка поднимающимся расплавом движущихся кристаллов от захваченной (окклюдированной) маточной ж идкости, загрязненной примесью. [c.134]

Муса и от 9 до 11 ккал/моль для остальных грунтов) значительно превосходят значения энергии активации вязкости воды (от 3 до 6 ккал/моль) и подвижности водородных ионов (от 1 до 3 ккал/г-ион), что указывает на существенное различие процессов диффузии в жидкой фазе грунтов и почв и в растворах электролитов. gs Возможны и отступления от экспоненциальной зависимости скорости грунтовой и почвенной коррозии металлов от температуры, связанные с более быстрым высыханием или с меньшей аэрацией грунта или почвы при повышении температуры. [c.389]

Повышение вязкости .I и плотности р жидкой фазы, а также поверхностного натяжения а на границе раздела фаз приводит к снижению скорости обновления поверхности фаз и соответственно к уменьшению К. Коэффициент диффузии в жидкой фазе обратно пропорционален (л, [109, 116]. [c.10]

Здесь X — координата вдоль реактора 81 и Бз — доли сечения реактора, занимаемые газом и катализатором — линейные скорости потока в жидкости и газе О — эффективный коэффициент продольной диффузии в жидкой фазе Р1 — коэффициент массопередачи между фазами а — поверхность раздела фаз в единице объема реактора г[з — обратное значение коэффициента Генри — удельная внешняя поверхность катализатора в пересчете на единицу длины реактора и единицу сечения /) — эффективный коэффициент диффузии в капиллярах катализатора 5 — координата по радиусу зерна Р ц — внутренняя поверхность зерна катализатора р — скорость реакции по компоненту А в пересчете на единицу внутренней поверхности катализатора ус — стехиометрические коэффи- [c.302]

Область от II до III. Высота теоретической тарелки возрастает прямо пропорционально скорости потока. Процесс размывания хроматографической полосы определяется кинетикой перехода веществ из газовой фазы в жидкую на границе фаз, а в конечном итоге — скоростью диффузии вещества в жидкой фазе. Как видно на рис. 33, роль молекулярной диффузии (судя по отрезку gog) практически сводится к нулю. Эта область характеризуется константой С уравнения Ван-Деемтера. С увеличением С работа колонки Ухудшается. Чтобы снизить С, нужно выбирать жидкую фазу с наименьшей вязкостью т], так как последняя обратно пропорциональна коэффициенту диффузии в жидкой фазе т) 1Юж- Кроме того, толщина пленки жидкой фазы б должна быть по возможности меньше, так как С б . [c.70]

Для хорошо растворимого газа (рис. 18.2, а) градиент концентрации в газовой фазе обеспечивает предельную скорость диффузии, которая может быть увеличена лишь перемешиванием газа. При поглощении малорастворимого газа, например кислорода в воде, предельное значение достигает градиент концентрации в жидкости и суммарный процесс лимитируется диффузией в жидкой фазе. Значит, в этом случае необходимо перемешивать жидкость. [c.322]

К сожалению, это не распространяется на ректификацию под вакуумом (при давлениях ниже 10 Па) ввиду следующих причин. При понижении давления в колонне увеличивается скорость диффузии в паре, так как коэффициент диффузии в газах обратно пропорционален давлению. Это вызывает улучшение переноса примеси в паровой фазе. Отсюда следует, что, начиная с некоторого давления, скорость массообмена в ректификационной колонне будет лимитироваться диффузией в жидкой фазе и дальнейшее уменьшение давления не будет увеличивать скорость массо-обмена. Одновременно при понижении давления увеличивается скорость диффузии в паровой фазе вдоль оси колонны. В соответствии с этим вертикальный градиент концентрации в паровой фазе колонны падает и разделение смеси ухудшается. Далее, при понижении давления в колонне возрастает также линейная скорость движения пара, что приводит к резкому увеличению перепада давления между кубом и конденсатором колонны, вследствие чего в кубе не удается поддерживать низкое давление. В результате ректификация при давлении ниже (1—2)-10з Па обычно становится неэффективной. [c.101]

При проведении процесса разделения часть жидкой ПФ проникает в поры геля, так что разделяемые частицы распределяются между НФ и ПФ одной и той же природы. Эффективность разделения компонентов зависит как от размеров частиц, так и от различий в скоростях их диффузии в жидкую фазу, находящуюся в порах геля. Сродство разделяемых веществ к самому пористому носителю должно быть минимальным. [c.284]

Теоретическому описанию процесса противоточной кристаллизации посвящено большое количество работ, т. к. данный процесс обладает большими возможностя-.ми. Одна группа моделей опирается на допущение, что скорость диффузии в твердой фазе пренебрежимо мала по сравнению со скоростью диффузии в жидкой фазе. Такая модель впервые была предложена в [35-37] для систем, образующих твердые растворы. Принимая такое допущение, авторы в экспериментах получали эффект разделения, значительно превышающий коэффициент разделения а. Массообмен в таком случае может быть объяснен только многократной перекристаллизацией твердой фазы, движущейся в противотоке с расплавом. Для составления математической модели были приняты следующие допущения [c.311]

Предположение справедливо, если, как в предыдущем примере, скорость реакции больше, чем скорость диффузии в жидкой фазе. В случае большого избытка жидкой фазы бимолекулярная реакция может рассматриваться как реакция, протекающая но псевдопервому порядку. Скорость оценивается при помощи уравнения [c.473]

Существуют и другие варианты. В частности, когда скорость абсорбции одного из компонентов газовой смеси лимитируется скоростью диффузии в жидкой фазе, а другого —скоростью диффузии в газовой фазе, для селективного извлечения одного из ко-м- [c.48]

При изучении диффузии в кристаллических телах на поверхность образца наносят слой диффундируемого вещества, меченного соответствующим радиоизотопом, поело чего образец выдерживают необходимое время при определенной т-ре. Распределение диффундируемого вещества в материале может быть установлено, напр., послойным методом, для чего снимают несколько слоев, а затем определяют радиоактивность каждого из них. Часто распределение радиоизотопа в исследуемом образце устанавливают методом радиографии (см. Авторадиографический анализ). При исследовании диффузии в жидкой фазе меченное изотопной меткой вещество помещают в капилляр, а затем определяют скорость перемещения изотопной метки вдоль оси капилляра. Сравнивая начальную радиоактивность введенной изотопной метки Л, и радиоактивность Л2 на различном расстоянии X от начала капилляра за время диффузии, определяют коэфф. диффузии по ур-нию [c.812]

Джеймс и Мартин [15] показали, что диффузия молекул растворенного вещества как в газовой, так и жидкой фазе является в ГЖХ важным фактором, влияющим на эффективность колонки. Диффузия в газовой фазе в 10 10 раз больше диффузии в жидкой фазе, так что при высоких скоростях потока последняя преимущественно определяет эффективность. Газовая диффузия ограничивает эффективность при низких скоростях потока. Изменение эффективности с изменением скорости иллюстрируется данными табл. У-1, охватывающими скорости от 20 до 145 см /мин. Из таблицы видно, что значительное уменьшение эффективности колонки за счет газовой диффузии имеет место при скоростях потока ниже 45 см /мин. При более высоких скоростях диффузия вещества в жидкую фазу становится ограничивающим фактором и эффективность вновь уменьшается. [c.109]

Основная трудность при проведении точных измерений диффузии в жидкой фазе обусловлена конвекционным перемешиванием. Для уменьшения конвекции применяются три различных метода. При одном из них диффузия протекает в длинной трубке и скорость диффузии узнают путем определения изменения кон- [c.66]

Теперь, когда, по-видимому, установлено, что член С для заполненных колонок, смоченных не очень большим количеством жидкости, в основном определяется медленностью диффузии в газовой фазе, в то время как этот же член С в пустых цилиндрических колонках зависит главным образом от более вредно сказывающейся медленной диффузии в жидкой фазе, вы можете задать вопрос, почему пустые цилиндрические колонки капиллярных размеров или выше имеют заметное преимущество перед заполненными колонками для разделения веществ, кипящих при довольно высокой температуре. Прежде чем ответить на данный вопрос, следует договориться о степени этого преиму щества. Мерой, очевидно, не является число тарелок колонки, так как эта величина определяется конструкцией. Не является такой мерой ни скорость получения хроматограммы, ни неболь< шое значение перепада давления по колонке. Скорее всего кри терий, определяющий указанное преимущество, представляет собой комбинацию этих нескольких рабочих параметров, которые мало зависят от конструкции рассматриваемой колонки. Я назвал комбинацию некоторых наблюдаемых величин пока зателем эффективности его малое значение является признак ком добротности, присущей данной колонке. Рискуя повториться, я хотел бы подчеркнуть, что показатель эффективности колонки не является мерой разделительной способности колонки он позволяет оценить величину перепада давления и время удерживания, требуемые для достижения данной разделительной способности. Связь между показателем эффективности и разделяющей способностью колонки несколько напоминает связь между коэффициентом полезного действия электромотора, выра-женного энергией в лошадиных силах на выходе, приходящейся на 1 кв энергии на входе, и фактической мощностью мотора. Показатель эффективности непосредственно зависит от вязкости газа-носителя и, как это видно из формулы, имеет размерность вязкости. Для случая, когда газом-носителем является гелий, мы рассчитали, что ориентировочная величина минимального достижимого значения показателя эффективности для любой колонки составляет 0,1 пуаз. Экспериментально мы нашли, что лучшее значение показателя эффективности, достигнутое на цилиндрических колонках, в несколько раз превосходит эту идеальную величину, что указывает на значительную долю величины члена С цилиндрической колонки, связанную с медленностью диффузии в жидкой фазе. Тем не менее в заполненных колонках, в которых величина члена С определяется в основном медленностью газовой диффузии между подвижной и неподвиж- [c.189]

В ранних работах Джонс обнаружил, что даже при более высоких объемах жидкой фазы в его колонках диффузия в газовой фазе преобладает над диффузией в жидкой фазе. Однако, если принять, что в уравнении 26 величина Сз = 1, для объяснения данных Джонса величины d g должны быть порядка 1—2 j4m, т. е. больше, чем размер частиц. Образование каналов в насадке колонки, происходящее в условиях указанных размеров, привело бы к получению большого члена распределения скорости, который позволил бы объяснить эти данные. [c.16]

Выбор контрольной плоскости. Когда при росте или растворении твердой фазы массоперенос в жидкой фазе происходит только путем молекулярной диффузии (без участия конвективной диффузии), скорости переноса в некоторых случаях поддаются расчету. Наиболее важные случаи будут здесь разобраны. Диффузия в газовой фазе, когда парциальные мольные объемы обоих компонентов равны и постоянны, обсуждается в литературе часто. Диффузия в жидкой фазе, [c.30]

Кристаллографическая анизотропия коэффициента распределения связана с анизотропией адсорбционных свойств поверхности раздела. Вариант /Са>1>/Со соответствует экспериментальным данным [57]. Вместе с тем теория Холла не учитывает влияние скорости диффузии в жидкой фазе на скоростную зависимость К. [c.46]

Полученные результаты позволяют сделать выводы о целесообразности понижения температуры на начальном участке с постепенным повышением ее к концу колонки. Преимущества градиентной колонки начинают выявляться лишь при достаточно больших количествах разделяемой смеси. По-видимому, понижение температуры колонки на начальном участке и соответствующее снижение скорости движения хроматографических полос разделяемых веществ создают благоприятные условия для массообмена в условиях высокой концентрации разделяемой смеси. Дальнейшее продвижение полос в более нагретые области колонки связано с уменьшением массообмена, связанного с ростом диффузии в жидкой фазе. Это обстоятельство противодействует расширению пика и снижению эффективности. Поскольку по мере продвижения полос к концу колонки температура повышается, то фронт пика движется быстрее, чем хвост. [c.34]

Скорость диффузии в газовой фазе с увеличением давления уменьшается. То же должно наблюдаться и при диффузии в жидкой фазе однако в литературе до последнего времени не было данных по этому вопросу Влияние давления на скорость диффузии может оказаться весьма существенным для кинетики некоторых химических реакций при высоких давлениях. [c.119]

Опыты, проведенные с газометрами диаметром 226 и 452 мм (емкость по газу соответственно 22 и 100 л) в течение 30 дней, показали, что потери воды составляют 2,5—4,4%, а потери ацетилена 22—26% от общей емкости. Эти потери могут быть снижены на 75%, если на поверхность воды в кольцевом пространстве и нод колоколом поместить крышки [4.4]. Проведены также опыты с газгольдером емкостью 1,3 м , установленном в помещении с примерно постоянной температурой и, следовательно, защищенном от интенсивного перемещения воздушных потоков и колебаний дневной и ночной темнературы. Содержание ацетилена в воде на глубине 2 мм от поверхности кольцевого пространства составило 204 мг/л. При этом концентрация ацетилена в воздухе на расстоянии 2 мм от уровня воды была лишь 0,15 0,02% (об.), т. е. значительно ниже взрывоопасной [4.5]. Количество газа, выделяемого из воды, зависит от скорости процесса диффузии газа в воде и скорости, с которой газ десорбируется с поверхности воды. Молекулярная диффузия сопровождается конвективной диффузией внутри жидкой фазы. [c.67]

Как следует из уравнения (1.15), эффективный коэффициент вихревой диффузии определяется двумя факторами размерами зерен адсорбента и коэффициентом нихр, учитывающим степень равномерности и плотности упаковки. Регулярность набивки, размеры частиц, их форма и изодисперсность могут способствовать уменьшению различий в скоростях потока подвижной фазы и тем самым уменьшению вклада вихревой диффузии в размывание. Таким образом, вихревая диффузия определяется в первую очередь не природой подвижной фазы, а геометрической характеристикой неподвижной фазы. Учитывая обычные размеры зерен в высокоскоростной жидкостно-адсорбционной хроматографии ( з 10 см) линейную скорость подвижной фазы (а—Ю см с- ) и коэффициент молекулярной диффузии в жидкой фазе (5 —10- см -с- ), можно рассчитать примерный вклад вихревой диффузии в ВЭТТ. Он оказывается равным 10 см, т. е. на порядок больше, чем вклад продольной диффузии. [c.72]

Абсорбция СО2 растворами едких щелочей. Коэффициент массопередачи Kpv при поглощении СО2 раствором NaOH мало зависит от скорости газа, так как основное сопротивление сосредоточено в жидкой фазе. По данным Типа и Доджа [1581, проводив-щим исследование в колонне диаметром 152 мм, насаженной кольцами размером 12,7 мм, Кр возрастает с повышением плотности орошения (пропорционален L и температуры (пропорционален Т ) и уменьшается приблизительно линейно с повышением концентрации СО2 в растворе (в виде Ма2СОз). Увеличение концентрации NaOH в растворе до 2 н. ведет к быстрому повышению Kpv, но при дальнейщем увеличении концентрации Кр падает, по-видимому, вследствие возрастания вязкости раствора и понижения коэффициента диффузии в жидкой фазе. Концентрация СОа в газе не влияет существенно на Кр - [c.474]

Для ионообменной хроматографии наибольшее значение имеют следующие характеристики вещества размер (масса) и форма молекул — с позиций легкости их проникновеипя в поры матрицы ионообменника и скорости диффузии в жидких фазах системы значения рК для ионов, изоэлектрической точки (р1) для цвиттерионов амфолитов, а также ход кривых их титрования. Весьма желательно иметь представление и о распределении ионогенных групп по поверхности макромолекул амфолита для оценки возможностей локальных взаимодействий с обменником или пространственного соответствия этого распределения и средних расстояний между ионогенными группами на поверхности обменника. [c.256]

В уравнениях (16.28) и (16.29) = Р <1з/0 -диффузионный критерий Нуссельта [ 3 = 7С Й/(71эквивалентный диаметр пленки коэффициент молекулярной диффузии в газовой фазе] Рг = ц /(Рг г) Диффузионный критерий Прандтля Ки = /В,-диффузионный критерий Нуссельта для жидкой пленки Ке = =, ,р< эРж/1 ж Ритерий Рейнольдса для жидкой пленки ( -средняя скорость движения жидкой пленки-см. гл. 6) Рг = ц,/(р О,)-диффузионный критерий Прандтля для жидкости (В, - коэффициент молекулярной диффузии в жидкой фазе) пр [1 ж/(Р З)] -приведенная толщина пленки (см. разд. 6.10) [c.87]

Скорость поступления водорода в металл (процесс "накачки") регулируется его диффузией иэ жидкой фазы и механизмами разряда, а скорость выделения водорода из металла - механизмами его десорбции (химическим или злектрохимическим) и диффузии в металле. След ет также иметь в виду механизмы механического захвата различных форм водорода растущими перемещающимися слоями металла и "коллекторами" 1оазных видов. [c.113]

Благоприятное влияние низкого давления на степень обогащения заключается в том, что при этом увеличивается скорость диффузии в паровой фазе. Скорость диффузии приблизительно обратно пропорциональна давлению, однако ускорение диффузии приводит лишь к улучшению переноса в -паровой фазе, поскольку скорость диффузии в жидкости существенно не меняется при изменении давления. Сочетание обоих явлений приводит, очевидно, к тому, что при давлениях ниже атмосферного скорость всего процесса определяется скоростью диффузии в жидкой фазе и дальнейшее увеличение скорости диффузии пара не. приводит к заметному улучшению скорости-переноса. Увеличение скорости диффузии пара при низком давлении имеет добавочный эффект, который к тому же неблагоприятен для процесса. При этом увеличивается перемешивание вдоль оси, так что поток пара становится уже неспособным поддерживать больпюй градиент концентрации. Это не представляет особого значения до тех пор, пока давление не достигнет нескольких миллиметров ртутного столба однако в последнем случае это явление оказывает сильное воздействие на степень обогащения. В предельном случае, когда скорость диффузии пара можно считать бесконечной, любая колонна, сколь бы длинна она нн была, будет иметь один и гот же состав пара по всей своей длине и суммарная эффективность, как можно показать, будет в точности равна двум теоретическим тарелкам. Другим неблагоприятным эффектом пониженного давления, являef я сильное увеличение линейной скорости пара скорость становится [c.394]

На рис. 86 показана зависимость ВЭТТ от скорости газа [163]. При значении скорости газа т величина высоты, эквивалентной теоретической тарелке, Ы складывается из отрезков ей, йс и сЪ. Оптимальное значение скорости газа и соответствует минимальному значению ВЭТТ, равному к. При скорости газа меньше и значение ВЭТТ увеличивается вследствие эффекта молекулярной диффузии. При скоростях больших, чем и, значение ВЭТТ растет вследствие эффекта массопередачи. Поэтому колонна имеет максимальную эффективность разделения при определенной скорости газа. Кейлеманс и Квантес [157 ] показали, что А зависит от размеров частиц твердой фазы колонны и способа набивки, В имеет обратную зависимость от диффузии в газовой фазе, а С — прямую зависимость от квадрата толщина слоя жидкости на твердой фазе и обратную от диффузии в жидкой фазе. [c.263]

Скорость абсорбции СО2 водой увеличивается с повышением скорости газа и воды. Сопротивление диффузии СО2 через слой нейтральных газов, т. е. компонентов, растворяющихся значительно труднее, чем ОО2, является в условиях работы промышленных скрубберов главным фактором, регулирующим процесс абсорбции СО2, особенно при низких ее концентрациях. Сопротивление диффузии СО2 в жидкой фазе играет несколько меньшую роль, но его также следует принимать во внимание. При больше М содержании СО2 в газе, на прнмер 20—30%, влияние сопротивления диффузии в жидкой фазе на коэффициент массообмена иемиого меньше, че влияние сэиротивления диф-ф зйи в газовой фазе. [c.282]

В промышленной практике известен ряд процессов гетерогенного катализа в жидкой фазе с участием газообразного реагента. При гидрировании жиров, непредельных и ароматических углеводородов, восстановлении нитро- и нитрильных групп циклоалифатических, алифатических и жирноароматических соединений процесс проводится в жидкой фазе, контактируемой с водородом. Известны случаи окисления жирных и жирноароматических углеводородов кислородом воздуха в условиях жидкофазного гетерогенного катализа. Все эти процессы относятся к такНм, скорость которых определяется не только диффузией реагирующих веществ к поверхности частицы катализатора, но также скоростью массообмена между газовой и жидкой фазами и дуффузией частиц растворенного газа в жидкой фазе. Поскольку диффузия частиц жидкой фазы к поверхности зерен катализатора гораздо менее затруднена, скорость процесса может быть лимитирована скоростью транспорта частиц из газовой фазы к поверхности катализатора через поверхность раздела газовой и жидкой фаз. [c.430]

В ГИАПе проводятся опыты по использованию плоско-параллельной насадки для процесса абсорбции окиси углерода медноа.м-миачным раствором. Как и для случая конденсации водяного пара, применение плоско-параллельной насадки весьма перспективно и ведет к уменьшению габаритов аппарата. Допустимы высокие нагрузки по газу, поскольку это лимитирует сопротивление в газовой фазе. Скорость хемосорбции велика, а сопротивление диффузии в жидкой фазе мало, поэтому малое количество удерживаемой жидкости в данном случае практически не должно оказывать влияния на скорость процесса. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология