Массоперенос скорость

Метод анализа массопереноса с одновременной химической реакцией в соответствии с моделью, предложенной Хатта, допускает многие упрощающие предположения. Например, было принято, что компонент В в системе находится в избытке. Это позволило вывести кинетическое уравнение рассматриваемой реакции, которое имело первый порядок. В случае реакции п-то порядка (порядок реакции по компоненту А — первый, по компоненту В он равен п—1, суммарный порядок п) принимается следующее выражение для константы скорости [c.257]

Во многих случаях абсорбции, сопровождающейся мгновенной реакцией, первоначальная концентрация жидкого реагента значительно превышает концентрацию абсорбирующегося компонента на поверхности раздела фаз, так что скорость процесса лимитируется диффузией жидкого реагента по направлению к поверхно сти раздела. В таких случаях может иметь большое значение сопротивление массопереносу в газовой фазе это положение подробно будет обсуждено в разделе 9.1. [c.58]

Скорость массопереноса (процесса диффузии пропорциональна градиенту концентрации С —С , где — концентрация реактанта в объеме, то есть [c.96]

К явлению химической абсорбции тесно примыкает процесс одновременного массопереноса через границу раздела фаз и химической реакции, в котором вблизи границы раздела фаз градиент скорости не равен нулю. [c.115]

При исследовании электродных процессов и интерпретации их механизмов существенную роль играют несколько кинетических факторов скорость доставки электродноактивного вещества (деполяризатора) из глубины раствора к поверхности электрода, т. е. массоперенос скорость переноса электронов через границу раздела фаз электрод — раствор, т. е. через двойной электрический слой, и скорость сопутствующих химических реакций. [c.12]

В литературе представлен ряд гидродинамических моделей поверхности раздела жидкость — газ. Некоторые из них будут здесь обсуждены. Все гидродинамические модели основаны на предположении о нулевом градиенте скорости в жидкости. Однако необходимо напомнить, что условие нулевого градиента скорости у границы раздела системы газ — жидкость является не очень строгим применительно к теории химической абсорбции, хотя можно показать, что в большинстве случаев отношение скоростей массопереноса в жидкости при наличии или отсутствии химической реакции не зависит от частных гидродинамических условий в ней. [c.14]

При медленном протекании электрохимической стадии в отсутствие осложняющего влияния массопереноса скорость катодного процесса восстановления частиц Ох до частиц Red с учетом соотношения (IV.3) описывается уравнением [74 ] [c.87]

Если же вдоль поверхности растворения имеется градиент температуры, то происходит массоперенос, скорость которого определяется выражением [c.113]

Предполагается, что лекарственное вещество массой М одномоментно вводится в камеру 1. Из камеры 1 в камеру 2 лекарственное вещество поступает вследствие массопереноса, скорость которого пропорциональна количеству вещества в первой камере. Кроме того, лекарственное вещество элиминируется из первой камеры. Скорость элиминации меньше, чем скорость массопереноса. Из второй камеры лекарственное вещество поступает в первую таким же образом. [c.508]

Стадии 2—4 могут протекать одновременно и таким образом взаимно накладываться суммарный результат этих стадий осуществляется после стадии 1. Если, например, стадия 1 определяет скорость, то общая скорость не зависит от химической реакции и процесс может рассматриваться как простое явление массопереноса, которое не зависит от скорости реакции. Сама химическая реакция может быть причиной высокой общей скорости массопереноса в пределах фазы 2 и поэтому стадия 1 будет лимитировать скорость. [c.13]

Эта особенность применительно к процессу абсорбции в насадочной колонне предопределяет два важных результата. Прежде всего, если сопротивление массопереносу в газовой фазе незначительно, скорость абсорбции не зависит от. скорости движения жидкости, по крайней мере пока последняя не влияет на величину поверхности раздела, приходящуюся на единицу объема. Во-вто-рых, скорость абсорбции на единицу объема Va прямопропорциональна величине поверхности раздела фаз и, следовательно, величину скорости абсорбции можно использовать для определения величины поверхности раздела а. Подробно это будет рассмотрено в разделе. 8.3. [c.90]

Расчет процесса химической абсорбции не составит труда, если сопротивление массопереносу в газовой фазе незначительно и константа скорости /г по колонне не изменяется. Действительно, в соответствии с положениями, рассмотренными в разделе 3.1, величина Со постоянно равна с и дифференциальный материальный баланс для необратимой реакции [уравнение (3.11)] имеет вид [c.91]

Коэффициент абсорбции возрастает с увеличением скорости потока это согласуется с предположением, что сопротивление массопереносу в жидкой фазе является определяющим. [c.131]

Так как уравнения тепло- и массопереноса по виду формально одинаковы, то изложенные выше выводы пригодны также и для массопереноса, причем критерий Стантона St должен рассматриваться как соответствующая безразмерная величина (St = p/v, где р — коэффициент массоотдачи, v — скорость потока). [c.170]

При скорости жидкости 14630 кг м -ч) общий газофазный коэффициент абсорбции составил 1 кг-мол/ ч-м -атм) на насадке из колец Рашига размером 25 X 25 мм. Эта величина хорошо согласуется с рассчитанной по эмпирическим корреляциям при допущении о сосредоточении сопротивления массопереносу в жидкой фазе и протекании процесса в диффузионном режиме. [c.131]

В примерах приведен анализ процессов при сопоставимых скоростях химического превращения и массопереноса или при более медленной химической реакции по сравнению с массопередачей. [c.207]

При установившемся (стационарном) режиме скорость хими — ческой реакции принудительно равна скорости массопереноса [c.97]

Теоретические принципы формальной кинетики, описанные вьпие, позволяют определить лишь кажущиеся константы скорости и знергии активации протекающих реакций. Для процессов массопереноса в поровой структуре катализаторов характерны возникающие градиенты концентраций, которые зависят от геометрических характеристик пор (размер, извилистость, шероховатость стенок пор и пр.), а также от размеров диффундирующих молекул и частиц сырья. При подборе и синтезе эффективных катализаторов для рассматриваемых процессов весьма важно выявить связь кажущихся показателей кинетики с основными факторами, определяющими эффективность массопереноса в порах катализатора. [c.79]

В случае процесса, проходящего в гетерогенной системе и сопровождаемого химической реакцией, расчет наблюдаемой скорости превращения требует, как указано выше, учета параметров, имеющих решающее значение как для скорости химической реакции, так и для массопереноса. Для этого можно использовать различные методы. Один из них основан на изучении превращения в установившемся режиме, т. е. в состоянии динамического равновесия. Предположим, что реакционная система состоит из твердой фазы и жидкости (газа), в ядре потока которой концентрация исходного вещества постоянна и равна С. Исходное вещество диффундирует к межфазной поверхности и достигает там концентрации С . Скорость химической реакции на межфазной поверхности является функцией этой концентрации. При установившемся режиме количество исходного вещества, которое должно прореагировать в единицу времени на единице межфазной поверхности, равно количеству исходного вещества, перенесенному в зону реакции в результате диффузии. Для реакций первого порядка справедлива следующая зависимость [c.247]

Если определяющим является физический этап, скорость процесса описывают уравнениями кинетики массопереноса или сорбции. Тогда для выбора формы кинетического уравнения должны быть выполнены исследования по оценке роли процессов массопереноса и сорбции. Методы такого исследования рассмотрены в работе [19]. [c.133]

Кинетическое уравнение первого порядка хи =ЛС может быть использовано для описания как химического, так и физического процессов, причем в последнем случае к является константой массопереноса и может зависеть от скорости потока, размеров зерна и т. д. Поскольку, однако, величина к определяется из эксперимента, уравнение первого порядка очень удобно для описания процесса и проведения расчетов. Так как к уравнению первого порядка можно свести более сложные уравнения для узкой области изменения переменных процесса, многие технически важные процессы удается описать уравнениями первого порядка [1]. [c.133]

Е р м а к о в а А., 3 и г а н ш и н Г. К., Теор. основы хим. технол., 4, 286 (1970). Влияние процессов массопереноса на скорость гетерогенной газо-жидкостной реакции, протекающей на поверхности твердого катализатора (применительно к процессам гидрирования, окисления и др.). [c.270]

Уг определяли как разность между V и рассчитанной,для данных условий опыта скоростью массопереноса в результате диффузии пара Уг- Точность определения координат менисков составляла 1 мкм. [c.112]

Э. п. гетерогенны и поэтому, как правило, состоят из неск. последоват. стадий. Осн. из них — подвод реагирующих частиц к пов-сти электрода, вхождение их в двойной электрич. слой, непосредств. переход заряж. частиц через границу раздела фаз (стадия разряда — ионизации) и отвод продуктов р-ции от пов-сти электрода. Кроме того, в ходе Э. п. возможны гомог. или гетерог. хим. р-ции, как предшествующие стадии разряда — ионизации, так и следующие за ней, а также разл. стадии, связанные с образованием новой фазы (см. Электрокристаллизация). Подвод реагирующих в-в к пов-сти электрода и отвод их в объем р-ра (стадии массопереноса) м. б. обусловлены диффузией, миграцией ионов в электрич. поле и конвекцией. Наиб, значение имеют стадия разряда — ионизации и диффуз. механизм массопереноса. Скорость Э. п. определяется наиб, медленной из последоват. стадий (т. н. лимитирующей). Исследование механизма и кинетич. закономерностей Э. п.— объект изучения электрохимической кинетики. [c.697]

Нами найдено, что очень эффективными ускорителями в трилоновых растворах яв.чяются аммиак и некоторые алкиленамины (наиболее простой из них — этилендиамии). В нх присутствии скорость меднения может увеличиваться до 10 раз, и в ряде случаев, видимо, устраняются все кинетические затрз днеиия и достигается максимальная для данных условий массопереноса скорость меднения. [c.95]

Выщелачивание — это гетерогенный процесс, и скорость его (как и скорость любого гетерогенного процесса) может определяться либо скоростью химической реакции взаимодействия урановых минералов с выщелачивающими реагентами, либо диффузионным массопереносом. Скорость химической реакции лимитирует суммарную скорость выщелачивания лишь в ограниченном числе случаев и, в частности, при переработке весьма упорных руд, в которых урановая минерализация представлена сложными окислами — титанотанталониобатами. Для подавляющего большинства урановых руд определяющей стадией процесса является диффузия выщелачивающих реагентов из объема раствора к поверхности урановых минералов. [c.30]

Другого рода проблемы устойчивости возникают в реакторах с неподвижным слоем катализатора в связи с процессами тепло- и массопереноса от потока реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора. Это вопросы термической устойчивости стационарного режима отдельной частицы. Мы рассмотрим только простейший случай. Предположим, что вещество А вступает в реакцию первого порядка и внутридиффузионное торможение процесса отсутствует. Тогда концентрация вещества А у активной поверхности (с) будет отличаться от его концентрации в объеме (с), и скорость реакции будет определяться квазигомогепной кинетической зависимостью (см. раздел VI.2) [c.285]

Интересен также анализ массопередачн с химической реакцией, когда скорость суммарного явления стадий 2—4 лимитирует процесс. Поэтому в книге главным образом проводится анализ взаимного влияния этих трех стадий, которые протекают совместно в фазе 2 под действием общей движущей силы, обусловленной тем, что один или несколько реагентов непрерывно переносятся из фазы 2 в фазу 1. Предполагается, что в любом случае вклад явления массопереноса в общее сопротивление массопереноса в пределах фазы 1 учитывается отдельно. [c.13]

На основании пленочной теории, согласно которой имеется линейная зависимость скорости массопередачн от коэффициента молекулярной диффузии, /п = 1. В соответствии же с теорией проникновения, независимо от вида функций распределения возрастов, элементов т — 0,5. Значит, из пенетрационной теории следует, что скорости массопереноса пропорциональны квадратному корню из коэффициента диффузии. Фридландер и Литт [13] при рассмотрении задачи массопереноса от твердой поверхности к ламинарному пограничному слою, при наличии мгновенной реакции, получили уравнение, напоминающее уравнение (5.14). При этом т= /з, чего и следовало ожидать, принимая скорость массопереноса в пограничных слоях пропорциональной величине коэффициента молекулярной диффузии в степени Va- [c.63]

Из уравнений (8.1) и (8.2) можно увидеть, что общая скорость массопередачн есть линейная функция движущей силы в жидкой фазе с — с (как и предполагалось при определении коэффициента абсорбции), только в случае реакции первого порядка. Это создает некоторую трудность, когда заметно сопротивление массопереносу в газовой фазе. [c.91]

Масштабирование массообменных аппаратов. Аппараты, в которых основным процессом является массоперенос, масштабировать очень трудно. Большие сложности вызывает сохранение гидродинамического подобия, поскольку в этом случае приходится иметь дело с двухфазным потоком. Критерии подобия движения фаз различны и при использовании одних и тех же веществ в модели и образце приводят к противоречивым условиям увеличения масштаба. Большое разнообразие массообменных аппаратов не дает возможности вывести общие правила масштабирования, поэтому мы ограничимся примером повышения масштаба абсорбционной колонны с насадкой. Движение газа в колонне обусловлено разностью давлений на входе и выходе. Критерий Рейнольдса, отнесенный к эффективному диаметру насадки dz и массовой скорости газа G, характёризует подобие движения потоков [c.456]

Таким образом внешний диффузионный и внешний к нeти-ческий режимы можно рассматривать в прямом соответствии с тем, будет ли fe < или наоборот. Однако, следует отметить, что скорость реакции Га может быть достаточно высока для того, чтобы обусловить не пренебрежимо малое сопротивление массопереносу в газовой фазе и вместе с тем все еще достаточно низка, чтобы X была намного больше среднего диаметра пор. В этом случае имеет большое значение как диффузия в газовой фазе, так и внутри катализатора, что отмечается в работах Джойя [38], а так- -же Красука и Смита [39]. [c.99]

Трубчатый реактор для проведения процесса в гомогенной системе. Для реализации условия равенства скорости превращения в модели и образце нужно отказаться от геометрического подобия, сохранив геометрическое родство (допускается возможность деформации в осевом направлении). Исключив также гидродинамическое подобие, примем, однако, одинаковый режим течения в обоих аппаратах (ламинарный или турбулентный). Кроме того, не будем учитывать в этом случае явлений массопереноса, поскольку, как указывалось в разделе VIII, они не играют существенной роли в реакторах с большим отношением длины к диаметру. [c.464]

Результаты работы Комстока и Доджа были подтверждены Ропером [16] в его работе с использованием дискового колонного абсорбера. Фурнес и Беллингер [14] показали, что общий коэффициент абсорбции почти не зависит от скорости газа и возрастает с увеличением скорости потока жидкости. Отсюда ясно, что определяющим является сопротивление массопереносу в жидкой фазе. [c.131]

Эндрю и Хансон [32] выяснили, что независимо от механизма- процесса врегда происходит процесс массопередачн высших 6ких> лов из газовой в жидкую фазу и процесс массопереноса низших окислов из жидкой в газовую фазу. Какая из отдельных стадий . является доминирующей, — зависит главным образом от, концент- рации окислов азота в газовой фазе. При высокой концентрации стадия абсорбции- НгО определяет скорость процесса. [c.165]

Существование в вязком подслое турбулентных пуЛ1>саи.ий и их постепенное затухание с приближением к межфазной границе имеют принципиальное эваче-, ние для проблемы массопередачн, особенно в тех случаях, когда процесс массо-пгредачи лимитируется переносом в жидкой фазе. Действительно, поскольку а жидкостях коэффициент молекулярной диффузии обычно значительно меньше коэффициента кинематической вязкости, турбулентные пульсации, несмотря на свое достаточно быстрое затухание в вязком подслое, дают заметный вклад в массовый поток вещества к границе раздела фаз. Влияние пульсаций на массоперенос становится пренебрежимо малым лишь в пределах так называемого диффузионного подслоя, толщина которого для жидкостей мала по сравнению. с толщиной вязкого подслоя. Скорость межфазного массообмена существенно зависит от характера изменения эффективного коэффициента турбулентной диффузии Pt вблизи межфазной границы. Если предположить, что функция Dt (у) достаточно хорошо описывается первым членом разложения в ряд Тейлора [c.177]

Таким образом, обратная величина приведенной констаьггы скорости равна сумме обратных величин констант скорости и коэффициента массопереноса, то есть сумме кинетических и диффузионных сопротивлений. [c.97]

Таким образом, наиболее надежные данные при Ке < 1 можно получить только в опытах по массообмену при малой высоте слоя и малых значениях критерия АгэЗс, в условиях, когда влияние неравномерности распределения скоростей на средние коэффициенты массоотдачи минимальны. Этим условиям соотт ветствуют наши опыты по возгонке нафталиновых шаров,-уложенных в один ряд (см . стр. 148). Наблюдавшееся уменьшение Р при Кеэ < 2 также можно объяснить флуктуациями скорости газа. Полученные данные отражают реальную структуру зернистого слоя и его аэродинамику без искажения последней самим процессом массопереноса, идущим при граничных усл овиях первого рода. [c.163]

Значение константы обычно определяется экспериментально с использованием дифференциального реактора, т. е. в условиях отсутствия влияния массопереноса и внутридиффузионных ограничений [30]. При отсутствии возможности экспериментирования с дифференциальным реактором за величину к принимается константа скорости, полученная в экспериментах на интегральном реакторе с использованием гранул катализатора с минимальным размером, допускаемым условиями эксплуатации реактора с ТФСС. Для гидрооблагораживання остатков минимальный размер гранул катализатора при использовании систем с ТФСС для оценки к, лежит в пределах 0,4-0,8 мм [30]. [c.77]

Главным достоинством такого способа подачи сырья в слой катализатора является возможность организации пенного режима течения - наиболее эффективного с точки зрения массопереноса. Пенный режим реализуется при определенных критических значениях скорости подачи газа. При увеличении скорости выше критических значений режим течения становится пульсирующим, что приводит к снижшню наблюдаемых скоростей преврашения гетероатомных соединений. Таким образом, преимущества восходящего потока исчезают только при высоких скоростях газа, при которых режим течения становится подобным режиму течения, характерному для нисходящего потока. Критические значения скорости течения газа обычно мевее 0,11 кг/(м > с), т. е. на уровне типичных для процессов гидрооблагораживання остатков, осуществляемых в реакторах со стационарным слоем и нисходящим направлением подачи водородсырьевой смеси (64). [c.93]

Учитывая отмечшные выше гидродинамические факторы, влияющие на эффективность внешнего массопереноса в двухфазном потоке, следует также обращать внимание на сопротивление массопереносу внутри пор катализатора. Этот фактор заметно возрастает с утяжелением сырья и может быть определяющим при оценке эффективности процесса. Скорости транспорта водорода или, например, серусодержащих молекул в порах, заполненных жидкостью, могут быть сравнительно ниже, чем истинная (поверхностная) скорость реакции. Эти явления могут быть оценены яа основе принципов диффузионной кинетики, т. е. исходя нэ [c.93]

Уэллек и Хуанг [341] исследовали стационарный массоперенос к сфере при малых значениях Ке, определяя поле скоростей из выражений для функции тока Накано и Тьена [50]. Результаты их расчетов для критерия Шервуда в зависимости от параметров задачи представлены на рис. 4.20. Заметим, что при всех значениях Ре усиление псевдопласти-ческих свойств жидкости приводит к более интенсивному массообмену. Для твердой сферы такой результат находится в противоречии с расчетами по формуле (4.158) и, как отмечено в работе [341], с решением, использующим приближенные значения для функции тока по данным Томита [342]. Это указывает на чувствительность решения к реологическому параметру и на необходимость использования наиболее корректных гидродинамических решений. Данные расчетов [341] показьта-ют, что при Ре>5 10 для решения диффузионной задачи можно воспользоваться формулами (4.119) и (4.122), причем как нетрудно заметить из рис. 4.21, формула (4.119) в этом случае также применима гишь для небольших значений параметра X, характеризующего отноше- [c.215]

Здесь уи Тс - концентрация и температура в ядре потока дс и Гд - средние по объему концентрация и температура в дисперсной фазе ф - коэффициент распределения и к- д - общие коэффициенты массопереноса со стороны сплошной и дисперсной фаз а - коэффициент теплопереноса а - площадь поверхности контакта фаз в единице объема колонны уЙ и (5 - скорость массо-и теплопереноса (знак М условно принимается положтельным при переходе компонента из дисперсной фазы в сплопшую). [c.218]

Пример 6.1. Бензойная кислота при экстракции из бензольной капли вступает в химическую реакцию с растворенным в водной фазе гидрооксидом натрия. Диаметр капли диффузии бензойной кислоты в воде О, =1,02 10 м /с, коэффициент даффузии N3011 в воде >5 = 1 4- 10 м /с, начальная концентрация бензойной кислоты в бензоле с,, = 0,5 мол1 л, а концентрация щелочи в воде с,, =0,75 моль/л. Коэффициент распределения бензойной кислоты между бензолом и водой ф=с 1с =40. Рассчитать скорость массопереноса и определить, во сколько раз изменится ее величина при увеличении концентрации NaOH в исходном растворе до 3 моль/л. [c.276]

Начнем рассмотрение процессов массопереноса с простейшего случая однокомпонентной жидкости в тонкой прослойке между незаряженными твердыми поверхностями. Здесь следует учитывать только один эффект, а именно — изменение структуры граничных слоев воды. При течении под действием градиента давления это приводит к необходимости учета послойного распределения вязкости по толщине прослойки г)(х). Если вид этой функции известен, то, решая уравнения Навье — Стокса, легко получить соответствующие выражения для скорости течения и потока в плоской щели или капилляре. В случае гидрофильных пористых тел это приводит к снижению коэффициентов фильтрации, а в случае гидрофобных — к их увеличению. [c.20]