Адсорбция коэффициенты массоотдачи

При адсорбции на активированном угле коэффициент массоотдачи в газовой фазе рекомендуется [40] находить из уравнения [c.394]

В этом случае внутренний коэффициент массоотдачи Р = Рп- Уравнение (111.87) справедливо для любой изотермы адсорбции. Если же внутреннее сопротивление зависит как от диффузии в порах, так и от диффузии в сорбенте или на его внутренней поверхности, то строгая связь между коэффициентами массоотдачи и массопередачи существует лишь для линейной изотермы адсорбции. Она выражается уравнением [25] [c.66]

Из рассмотренного перечня условий проведения ионообменных процессов следует, что имеется значительная общность в математических описаниях и, следовательно, в методах анализа и расчета изотермических процессов ионного обмена и адсорбции. Действительно, как и в адсорбционных процессах, здесь возможно использование общих методов расчета массообменных процессов на базе понятий ступени изменения концентрации, чисел и высоты единиц переноса. Используются также уравнения массопередачи и массоотдачи, понятие движущей разности концентрации и экспериментальные корреляции для зависимости коэффициентов массоотдачи р от основных параметров массообменного процесса. Основы такого метода расчета аппаратов рассмотрены выше на примере процессов адсорбции. Недостатки общего метода расчета массообменных аппаратов применительно к процессам ионного обмена прежние расчет проводится только для всего аппарата в целом без анализа ситуации во внутренних точках недостаточная физическая обоснованность и, как следствие, малая точность расчета величины коэф- [c.256]

Адсорбция относится к процессам массообмена, протекающим с участием твердой фазы, и описывается уравнением (16-39). Однако многочисленные опыты показывают, что внутренним диффузионным сопротивлением самого адсорбента можно пренебречь и проводить расчет процесса по уравнению (16-28). Значения коэффициента массоотдачи Р можно определять по следующим уравнениям [c.715]

Обычно учесть количественно с достаточной точностью влияние каж-дог о из составляющих процессов массоотдачи на общую скорость адсорбции весьма затруднительно. Кроме того, до сих пор отсутствуют надежные зависимости для расчета коэффициентов массоотдачи в твердой фазе, экспериментальное определение которых также представляет собой достаточно сложную задачу. [c.572]

Кроме того, с помощью соотношения (У-12) и небольшого числа экспериментальных данных можно рассчитать коэффициент массоотдачи при адсорбции органических веществ из биологически очищенных сточных вод, т. е. для случая, представляющего особый интерес при очистке сточных вод с целью их повторного использования. Согласно данным, приведенным в монографии [16], при биохимическом разрушении различных классов веществ образуются часто одинаковые промежуточные продукты, в результате чего биологическая очистка способствует своеобразному выравниванию качественного состава стока. В таком случае можно ожидать, что процесс адсорбции растворенных веществ из биологически очищенных стоков будет протекать примерно так же, как и при поглощении индивидуальных веществ. Естественно, что величина коэффициента диффузии растворенных веществ в биологически очищенной сточной воде представляет собой некоторую эффективную величину для смеси веществ неизвестного, но практически постоянного состава, поэтому ее непосредственное вычисление не представляется возможным. Методика определения />м для такого случая разработана в [17]. Определив [18] на основании одного измерения внешнедиффузионной кинетики адсорбции (при достаточно низких числах оборотов мешалки) значение Рп при сорбции органических веществ из биологически очищение [c.116]

Там же показано, что внешнедиффузионный массообмен характерен для значений Ке<1,0. Для этой стадии наблюдается существенная зависимость коэффициента массоотдачи р от средней скорости потока и, рассчитанной иа полное сечение колонны. Отметим, что при поглощении растворенных веществ область внешнего переноса массы смещена в сторону более низких чисел Рейнольдса по сравнению с числами Рейнольдса при адсорбции газов и паров. Причина этого, по-видимому, заключается в различии соотношений толщин диффузионного и гидродинамического пограничных слоев при обтекании тел газами и капельными жидкостями [2], [c.135]

Скорость изменения концентрации целевого компонента дс/дх = а определяли для различных участков работающего слоя графическим дифференцированием экспериментальных выходных кривых. По найденным значениям дс/дх и соогветствую-щим значениям движущей силы процесса с помощью уравнения (4.106) вычисляли коэффициенты массообмена Ро для различных значений величины адсорбции а. Эксперименты [25] показали, что Ро уменьшается с увеличением степени отработки адсорбента. Определять по ро коэффициенты массоотдачи Р1 и Рг предлагается графическим дифференцированием выходной кривой с использованием выражений (4.64) и (4.65). Приняв, что коэффициент продольной диффузии О прямо пропорционален скорости газа [c.205]

Для расчетов по соотношениям У-35) — (У-37) необходимы численные значения коэффициентов массоотдачи Р и внутреннего массопереноса в условиях динамики адсорбции в плотном слое. В работе [57] получены критериальные уравнения для расчета величины р [c.135]

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в жидкой фазе линейный размер конвективных ячеек (глубина проникновения поверхностной конвекции) соизмерим с толщиной диффузионного пограничного слоя, а масштаб скорости ячеек соизмерим с коэффициентом массоотдачи в газовой фазе интенсивность поверхностной конвекции недостаточна, чтобы оказать заметное влияние на скорость массоотдачи. Величина Ор определена из расчета. Расчет не учитывает интенсивную гиббсовскую адсорбцию [29], наблюдаемую в растворах сильных ПАВ, и прочие поверхностные эффекты, т. е. основан на использовании величины статического, а не фактического (динамического) поверхностного натяжения. Вероятно, этим объясняется расхождение экспериментальных и теоретических критических значений чисел Марангони. [c.98]

В общем случае при моделировании процессов массоотдачи в многокомпонентных смесях необходимо использовать квадратную матрицу коэффициентов массоотдачи размером (л— 1)Х( — 1). Так, в трехкомпонентнои смеси необходимо оперировать четырьмя коэффициентами массоотдачи р,, , р, Рг i. р2 г- Нами получены соотношения для нахождения матрицы коэффициентов [p, ]. Данные расчетов, приведенные выше, показывают, что в случае разбавленных водных растворов плотность потока компонента в смеси не сильно отличается от его потока в индивидуальном водном растворе. Кроме того, турбулентный перенос в пределах диффузионного пограничного слоя не зависит от присутствия других компонентов в смеси. Все это позволяет для расчета коэффициентов внешнего переноса массы смеси веществ в водных растворах пользоваться в первом приближении при перемешивании твердой фазы соотношением (I). Особенности адсорбции вещества из смеси в этом случае определяются изотермами адсорбции смеси веществ, т. е. равновесными концентрациями компонентов на поверхности частицы адсорбента [3]. Аналогичная ситуация имеет место и при расчете внешнедиффузионной динамики адсорбции. [c.137]

Значения коэффициентов массоотдачи для процесса адсорбции в неподвижном слое адсорбента можно определять по следующим уравнениям подобия [c.372]

При адсорбции сопротивление диффузии внутри твердой фазы очень мало по сравнению с внешним диффузионным сопротивлением, и поэтому можно принять, что коэффициент массопередачи/С равен частному коэффициенту массоотдачи р, который приближенно можно найти из опытного критериального уравнения (для случая неподвижного и движущегося адсорбента) [c.287]

Здесь с = с — безразмерная концентрация целевого компонента в газовом потоке, у = а а — безразмерная концентрация целевого компонента в слое адсорбента, в = (Г- Т Т — безразмерная температура потока газовой фазы, = (Г - Т )1Т — безразмерная температура слоя адсорбента, = HL — безразмерная высота слоя адсорбента, t = Т/Тц — безразмерное время, т — время адсорбции, То= F/Q = FL/Q — среднее время пребывания газа в адсорбере, Q — объемный расход газовой фазы, F — площадь поперечного сечения слоя адсорбента, L — высота слоя адсорбента, — порозность слоя, Ср — удельная теплоемкость газовой фазы, — удельная теплоемкость адсорбента, — приведенный радиус зерна адсорбента, q — теплота адсорбции, а — коэффициент теплоотдачи, — коэффициент массоотдачи, р — плотность газовой фазы, р — насыпная масса слоя адсорбента, ф(у, а , Гд) — безразмерная равновесная концентрация целевого компонента в газовой фазе, находящаяся в равновесии с усредненной по радиусу зерна адсорбента концентрацией а адсорбированного вещества при неизотермической адсорбции. О, — индексы, обозначающие начальное (для концентрации в газовой фазе также н ) и равновесное состояния, соответственно. [c.211]

Обычно каталитические эксперименты проводят на лабораторных микрокаталитических установках при стационарном и нестационарном протекании процессов диффузии и адсорбции реактантов при этом одним из наиболее перспективных способов исследования физических свойств катализаторов и адсорбентов является экспрессный импульсный хроматографический метод, позволяющий в ограниченные промежутки времени для значений технологических параметров, близких к промышленным, получить (в частности, для MOHO- и бидисперсных моделей зерен катализаторов) важную информацию о численных величинах их констант, таких, как эффективные коэффициенты диффузии в макро- и микропорах, константы скорости адсорбции, константы адсорбционно-десорбционного равновесия, коэффициенты массоотдачи. Для оценки последних применяются метод моментов, метод взвешенных моментов, методы, использующие в своей основе преобразования Лапласа и Фурье и т. д. Однако все они обладают существенными недостатками применимы только для линейно параметризованных моделей, не позволяют провести оценку точности полученных параметров и оценку точности прогноза по моделям, не допускают проведение планирования прецизионного и дискриминирующего эксперимента. Отметим также, что при их практическом исполь- [c.162]

Найдем коэффициент массопередачи при этой скорости газа. Десорбция проводится при давлении, в 10 раз меньшем давления адсорбции. Поэтому плотность газа при десорбции можно считать в десять раз меньшей, а коэффициент диффузии — в десять раз большим, чем при адсорбции. Следовательно, имеем Ру = = 0,08263 кг/м , Dy = 0,735 mV . Расчет внутреннего коэффициента массоотдачи по уравнениям (III.83) и (III.85) дает Рх = Рп = 0,749 см/с. Определив из уравнений (111.82) и (III.91) внешний коэффициент массоотдачи фу = 7,73 см/с) и поправку для учета продольного перемешивания (Рдрод = 2,98 см/с), находим коэффициент массопередачи при скорости газа 0,213 м/с (/Су = 0,556 см/с). Следовательно, при 1/7 = 0,75 общее число единиц переноса для всего слоя равно [c.73]

Из уравнения С /-12) при известных величинах V, Ур, р. N можно рассчитать коэффициенты массоотдачи р. Коэффициент молекулярной диффузии растворенного вещества в воде можно найти по полуэмпирической зависимости Уилке — Чанга [13]. Величина 5о определяется по методике, описанной в [14]. Соотнощение (У-12) можно использовать для расчета коэффициентов массоотдачи при адсорбции смеси двух веществ из разбавленных растворов. Теоретическая модель впсшнедиффу-знойной кинетики адсорбции смеси двух органических веществ из водных растворов рассмотрена в [15]. [c.116]

Если же внутреннее сопротивление зависит как от диффузии в порах, так и от диффузии в сорбенте или на его внутренней поверхности, то строгая связь между коэффициентами массоотдачи и массопередачи существует лищь для линейной изотермы адсорбции и выражается уравнением [8] [c.146]

Результаты своей работы И. Ф. Земсков представил в виде уравнений для расчета коэффициента массоотдачи в зависимости от степени насыщения угля. Им было также отмечено, что решающим фактором для определения диффузионного сопротивления является степень насйще-ния адсорбента. При высокой степени насыщения (80% и выше) адсорбция протекает в основном в области внутренней Диффузии. При низкой степени насыщения сорбента (ниже 80 7о) процесс адсорбции определяется внешней диффузией, чему и соответствуют наиболее высокие коэффициенты массопередачи. [c.125]

При протекании химических реакций в экстракционных системах картина процесса в общем случае оказывается более сложной, чем рассмотренная выше. Однако если экстракция осуществляется в кинетическом режиме, обусловленном медленными реакциями в объеме какой-либо фазы, описание кинетики извлечения вещества резко упрощается. В этом случае диспергирование, коа-лесценция, стесненное движение капель, продольное перемешивание в аппаратах, адсорбция ПАВ и другие процессы, которые трудно (а порой и невозможно) точно учесть при расчете скорости экстракции, играют несущественную роль. При этом не нужно знать ни поверхность фазового контакта, ни коэффициенты массоотдачи. Такие процессы, однако, крайне редки. [c.164]

Выражение, стоящее в квадратных скобках, называют кинетической движущей силой [65], а множитель х — соответствующим кинетическим коэффициентом . Выражение для скорости включает множитель а, поскольку, несмотря на явную запись членов в квадратных скобках, фактические скорости почти всегда определяются диффузией и должны зависеть от площади поверхности, доступной, как считал Томас, для межфазного переноса. Хотя и можно учесть движение ионов внутри частиц смолы [31 ] или адсорбированных молекул по поверхности твердого тела или в порах с помощью логически справедливых уравнений диффузии [22, 45, 55], решение результирующих соотношений достигается значительно труднее, чем решение уравнений, таких, как выражение (10.27), в котором фигурирует полная движущаяся сила. Кроме того, в пользу уравнения (10.27) свидетельствует тот факт, что фазовое равновесие описывается точно либо в случае адсорбции по Лэнгмюру, либо в простейших случаях ионообмена. Как [будет показано ниже, коэффициент X можно связать с индивидуальными коэффициентами массоотдачи, отражающими диффузионные сопротивления в подвижной среде и твердой фазе. [c.582]

Скорость массопередачи определяется скоростью массопереноса к внешней поверхности частиц, характеризуемой внешним коэффициентом массоотдачи (Зу и скоростью массопереноса к внутренней поверхности сорбента при адсорбции или в обратном направлении — при десорбции. Скорость внутреннего массопереноса зависит от скоростей диффузии в порах сорбента, на его внутренней поверхности, в самой твердой фазе (для ионообменных смол), а иногда и от скорости химического взаимодействия с сорбентом. Количественно скорость внутреннего массопереноса оценивают либо коэффициентом диффузии в порах Оп, либо эффективным коэффициентом диффузии в твердой фазе Оу, когда сорбент рассматривают как квазитвердое вещество. Для упрощения расчетов скорость внутреннего массопереноса часто приближенно характеризуют коэффициентами массоотдачи в порах Рп или в твердом материале рт- Коэффициенты массоотдачи для массообменных процессов с пористой твердой фазой определяются следующи.ми уравнениями [8] [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология