Массопередача направление

Несмотря на недостатки теории Нернста—Бруннера (невозмож-лссть теоретического расчета предельной плотности тока, физическая несостоятельность модели диффузионного слоя), потребовалось почти сорок лет для создания новой, более совершенной теории диффузионного перенапряжения. Успехи в этом направлении были, до тигнуты благодаря применению к явлениям диффузии основных положений тепло- и массопередачи, в частности законов гидродии , [c.311]

В настоящее время отсутствует общепринятая модель массообмена, описывающая достаточно полно явления массопередачи при разделении многокомпонентных смесей. Можно указать два направления расчета коэффициентов массопередачи и эффективностей тарелок в многокомпонентной ректификации [c.84]

Рабочая линия устанавливает связь между концентрациями в контактирующих неравновесных фазах. Чтобы знать направление процесса массопередачи, необходимо располагать данными о равновесных концентрациях распределяемого вещества в контактирующих фазах. [c.73]

Кроме того, из приведенных формул следует, что учет поверхностных реакций не дает различия скорости массопередачи в прямом и обратном направлениях. [c.264]

Разделение углеводородов на группы й- 20 различной цикличности. Если смесь, помещенную между двумя горизонтальными поверхностями, подвергнуть воздействию температурного градиента, направленного по вертикали, то будет происходить перенос тепла (теплопередача) и массы (массопередача). В большинстве случаев перенос массы происходит по-разному для различных компонентов смеси. В результате этого создается градиент концентрации по вертикали, который в свою очередь способствует переносу массы, т. е. нормальной концентрационной диффузии. Максимальная разность между концентрациями вблизи горячей и холодной поверхностей характеризует термодиффузионный эффект. [c.391]

При проведении химических реакций часто применяют контактирование газов или жидкостей с твердыми частицами. В наиболее распространенных случаях твердое вещество является катализатором. Обычно твердое вещество гранулируют для улучшения его реакционной способности или когда оно используется в нагревателях в качестве твердого теплоносителя. Такие процессы чаще всего проводят в потоке, и течение сопровождается падением давления по направлению потока. Кроме того, обычно наблюдаются значительные тепловые эффекты, а иногда сам процесс лимитирует скорость диффузионной массопередачи. Нередко все эти явления сопутствуют друг другу. [c.241]

Анализ скоростей тепло- и массопередачи более сложен, поскольку перенос происходит не только в направлении общего массового потока, но и в других направлениях. Применяя закон сохранения к теплопередаче, находим, что суммарная скорость накопления тепла равна сумме отдельных скоростей накопления за счет [c.242]

В осевом направлении теплопередача посредством теплопроводности и массопередача диффузией обычно незначительны так же, как и массовый поток в радиальном направлении. В этом случае предыдущие уравнения принимают вид [c.244]

Сравнивая модель Ньюмена с моделью Кронига — Бринка, можно отметить качественный переход механизма массопередачи от чисто диффузионного, характерного для случая, когда циркуляция в капле заторможена, к смешанному, когда перенос вдоль линий тока происходит чисто конвективно, а перенос в направлении ортогональном линиям тока — путем молекулярной диффузии. [c.205]

Очень важным является вопрос о выборе направления массопередачи. Как правило, скорость массопередачи через сферическую [c.216]

Однако важнейшим с точки зрения теории и практики расчета скорости массопередачи является третье направление, по которому [c.226]

При диффузии уксусной и бензойной кислот в неполярные растворители, вероятно, происходит полимеризация, а у диэтиламина—его гидратация в водной фазе. Замедление в некоторых системах имеет место для обоих направлений массопередачи (табл. 1-13, системы 1, 2, 3,4,7, 10), в остальных оно установлено только для одного направления, что можно объяснить только возникновением каких-либо иных явлений. Так например, в системе изобутанол— вода—диэтиламин (система 6) при противоположном направлении массопередачи появляется спонтанная межфазная турбулентность, которая увеличивает коэффициент массопередачи выше расчетного [c.82]

Направление массопередачи (всплошную фазу) Л>0,5 см [c.370]

Приведенная на рис. 3.7 структурная схема математической модели массопередачи явилась результатом анализа большой серии экспериментальных исследований на тарелках разных конструкций и диаметров. Эти исследования подтвердили наличие зон с разной степенью перемешивания, рециркулирующих потоков у боковых стенок аппарата, движущихся в строго определенном направлении. Наличие в модели всех элементов, определяющих неравномерности в структуре потока жидкости, и строгое их местоположение на тарелке позволяют осуществлять целенаправленное конструирование всех типов тарелок (сит- [c.129]

Экстремальный характер зависимости изменения эффективности разделения от размера зон полного перемешивания позволяет определить оптимальный размер этих зон, что особенно важно при конструировании тарелок. Однако усилия ученых, изобретателей и конструкторов, направленные на интенсификацию процесса массопередачи по всей плошади барботажа тарелки путем ее секционирования, направленного ввода парового потока в строго определенных местах площади барботажа, закручивания потока и т. д., конечной целью которых является приближение структуры пенного слоя к режиму идеального вытеснения (Ре -> оо), не дадут желаемых результатов при противо-точном движении жидкости на тарелках колонны. [c.192]

Скорость массопередачи увеличивается благодаря химической реакции на рис. У-З, например, градиенты концентраций компонента А на границе раздела фаз возрастают в направлении 1—2—3 так же, как увеличивается скорость реакции. Многие исследования в этом направлении показывают, что отношение скорости массопередачи в системах, где протекает химическая реакция, к скорости физической массопередачи не зависит от механизма собственно массопередачи. Это дает возможность почти количественно исследовать влияние химической реакции на массопередачу, основываясь на простейшей, но нереальной модели стационарной диффузии через ламинарную пленку. [c.162]

Определение движущей силы процесса производится в зависимости от направления движущихся потоков [109, 185,, 221]. Как и в теплопередаче, движение потоков в процессах массопередачи может происходить при прямотоке, противотоке или перекрестном токе. [c.141]

Расчет процесса массопередачи при ректификации усложняется тем, что коэффициент массопередачи обычно значительно изменяется по высоте колонны, увеличиваясь по направлению к верху колонны. В соответствии с характером линии равновесия процесса ректификации (см. рис. 19-2, стр. 661) тангенс к угла наклона к ней касательной уменьшается с возрастанием содержания НК в смеси, а уменьшение величины к согласно уравнению (16-38) приведет к повышению коэффициента массопередачи К. [c.693]

Прежде чем рассмотреть, как измеряется каталитическая активность, кратко обсудим свойства, которые определяют массопередачу в направлении к поверхности катализатора и от нее. Поток реагирующих веществ к поверхности катализатора обычно влияет на величину активности катализатора. Скорость реакции измеряется удельной активностью, если отсутствуют внешние ограничения. Термин активность используется для описания даже таких усло- [c.48]

В случае массообмена твердой фазы с жидкостью или газом процесс массопередачи происходит по схеме, приведенной на рис. 1-15. Концентрация компонента внутри твердого вещества уменьшается в направлении к поверхности раздела фаз. Перемещение вещества к фанице раздела фаз происходит по законам массопроводности, являющихся аналогом законов молекулярной диффузии для жидкостей и газов. У поверхности твердой фазы возникает пограничная пленка жидкости (газа) толщиной [c.48]

Если одна из фаз — твердое вещество, процесс массопередачи будет протекать по схеме, представленной на рис. 1. 10 (рассматривается случай перехода вещества из твердой фазы в жидкую или газообразную) концентрация внутри твердого вещества уменьшается по направлению к поверхности раздела фаз, причем движение передаваемого вещества происходит по законам так называемой массопроводности у поверхности твердой фазы имеется пограничная пленка жидкости или газа (только одна), внутри которой происходит молекулярная диффузия на внешней границе пленки концентрация выравнивается с концентрацией в ядре потока жидкости или газа за счет конвективной и молекулярной диффузии. [c.37]

Массообменными называются процессы, скорость которых определяется скоростью переноса вещества из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия (скоростью массопередачи). В процессе массообмена принимают участие три компонента распределяющее вещество, составляющее первую фазу, распределяющее вещество, составляющее вторую фазу и распределяемое вещество, переходящее из первой фазы во вторую. [c.113]

Во всех необратимых процессах происходит выравнивание в системе давлений, температур, концентраций и других интенсивных параметров, т. е. осуществляется более равномерное распределение энергии и вещества. Эти процессы называют диссипацией энергии. Необратимые самопроизвольные процессы протекают в направлении, которое приближает систему к состоянию равновесия. Кроме того, эти процессы связаны с передачей теплоты или беспорядочным движением молекул., В сложном процессе, если хотя бы одна стадия необратима, то весь процесс в целом необратим. В реальных процессах часто такой стадией является трение (разных видов), процессы теплопередачи или массопередачи (диффузии, конвекции). [c.108]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Гипотеза теоретической тарелки не воспроизводит в точности действительной картины явления, нротекаюш его в контактной ступени, ибо основана на статическом представлении процесса. Тем не менее эта концепция позволяет осуществить анализ и расчет процесса разделения псходной смеси в ректификационной колонне и получить достаточно близкую к действительности картину реального процесса, несмотря на наше неумение вполне компетентно и всесторонне исследовать сложные явления массопередачи, происходящие на практической ступени контакта. Другим обоснованием целесообразности разработки термо-динамической теории ректификации является установившийся, по-видимому, окончательно взгляд, согласно которому ис- I следование и определение эф-фективности практических ступеней разделения оказывается, как правило, задачей менее трудной, чем непосредственное изучение диффузионной картины процесса ректификации в реальной колонне. Таким образодЕ, термодинамическая теория ректификации является пока первой ступенью общей теории ректификации. Для суяедения о направленности самопроизвольных процессов энергообмена и массообмена в отдельно взятой контактной ступени следует рассмотреть ее работу на основе метода теоретической тарелки. [c.123]

Переход вещества из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия называется массопередачей, а процессы, связанные с массопередачей, — мгссообмен-н ы м и. [c.50]

Тарелки с однонаправленным движением газа (пара) и жидкости. На тарелках этого типа газ (пар) выходит из отверстий в направлении движения жидкости по тарелке. Этим достигается снижение перемешивания жидкости, а, значит, повышение эффективности массопередачи. Тарелки этого типа изготовляются с переливами и без переливов. [c.63]

Количественный анализ массопередачи в портстой структуре катализатора и связь ее с наблюдаемыми (кажущимися) характеристиками реакций является предметом многочисленных исследований. Общий теоретический подход при анализе рассматриваемых систем, основанный на известных принципах диффузионной кинетики, сводится к выводу уравнений, описьшающих одновременное протекание массопереноса и химической реакции на активной поверхности катализатора. При этом учитьгеается, что реагенты и продукты реакции диффундируют в грануле катализатора в противоположных направлениях. [c.79]

Большинство исследователей связьшали существование поверхностного сопротивления с наблюдаемым ими отклонением от формулы аддитивности и различием скорости массопередачи в прямом и обратном направлениях. К сожалению, до последнего времени надежные методы определения частных коэффициентов массопередачи отсутствовали, и поэтому крайне противоречивые данные, полученные различными авторами, по отклонению от формулы аддитивности, нельзя считать достоверными. Кроме того, различие в скоростях массопередачи в прямом и обратном направлениях, обнаруженное в ряде работ, было обусловлено проведением процесса массопередачи в неидентичных условиях и не имело отношения к поверхностному сопротивлению [385, 386]. [c.261]

Для количественной оценки поверхностного сопротивления процессов массопередачи, сопровождаемых ассоциацией, диссоциацией или сольватацией молекул, Пратт [387] предположил, что на поверхности раздела фаз протекает обратимая реакция с порядком т в прямом направление и и в обратном. Для скорости гетерогенной реакции и поверхностного сопротивления Пратт получил вьфажения [c.262]

Термодиффузионный эффект настолько мал, что для достижения эффективных результатов при разделении необходимо использовать принцип мультипликации . Для этой цели Клузиус и Дикел [8] разработали устройство, принцип действия которого основан на сочетании термодиффузии и принципа противоточного конвекционного потока. Ш 1дкая смесь помещается в очень узкую щель (около 0,3 мм) между двумя вертикальными стенками, обычно цилиндрической формы, которые поддерживаются при различных температурах. Разность плотностей жидкости ва горячей и на холодной стенках вызывает движение смеси вверх на горячей и вниз на холодной стенке. Как и в других процессах фракционировки, основанных на принципе противотока, например дистилляция, одновременность установления равновесия (или стационарного состояния) перпендикулярно к направлению массопередачи и противотоку массопередачи повышает эффективность разделения. Процесс разделения начинается на обоих концах колонки и перемещается к ео середине. [c.392]

Определяя коэффициент массопередачи для потока малой интенсивности, Кузик и Хэппел применили модель, учитывающую свободную поверхность. Кроме того, исследовался конвективный поток массы большой интенсивности в направлении, перпендикулярном поверхности частицы катализатора. В первом случае предполагалось, что частица окружена некоторым слоем вещества, причем на этот слой не влияют другие частицы. [c.85]

Пепетрацпопная модель получила широкое распространение при описании процессов массопередачи, осложненной химической реакцией, и разработка этого направления продолжается до настоящего временп [33—40]. [c.232]

Коулсон и Скиннер [16] исследовали массопередачу из сплошной фазы в каплю в системах бензол—бензойная кислота—вода и бензол—пропионовая кислота—вода и пришли к такому же выводу и для этого направления массопередачи (30—40 капель в минуту). К иному выводу пришли Гарнер и Скелланд 134]. Для систетчды вода—уксусная кислота—нитробензол при переходе кислоты из капли воды в нитробензол они нашли, что количество перешедьией массы (в процентах) за период образования капли возрастает вД.вое при изменении числа капель от 30 до 1—2 в минуту. Эти противоре-, чия между отдельными работами могут происходить как и -за различия методов исследования, так и благодаря свойсг-в ам систем. - [c.85]

Для расчета экстракционных колонн применяют обычно три метода, причем два из них основаны на законах диффузии. Так как эти законы относятся к явлениям диф4)узии в одном направлении, то они точны только при условии полной нерастворимости рафината в растворителе. Одним из этих методов расчет ведется по коэ(1)фи-циентам массопередачи, другим—по так называемым единицам переноса, т. е. путем определения высоты единицы переноса (ВЕП). [c.239]

Направление массопередачи. Оценка относится только к тем системам, у которых диспергированная фаза—орагниче-ская, а сплошная—водная (рис. 5-1). Установлено, что при массопередаче от диспергированной органической фазы к сплошной водной производственная мощность аппарата меньше, чем при массопередаче в обратном направлении [1, 3]. Размеры капли в первом случае увеличиваются, во втором—уменьшаются ( 33). Влияние направления массопередачи в немеханических колоннах следует учитывать, если Л>0,5 см.. Оценка этих аппаратов падает при этом до 1 балла. В механических аппаратах влияние направления массопередачи практически можно не учитывать, так как возможность регулирования поступающей энергии позволяет достичь более тонкого дробления капель. Оценка всех аппаратов этого типа одинакова (3 балла). [c.375]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

При моделировании процесса ректификации с использованием механизма массопередачи единственным практически применяемым в настоящее время методом служит метод потарелочного расчета в направлении от куба к дефлегматору по всей колонне. Обратное направление счета связано с необходимостью решения для каждой тарелки системы трансцендентных уравнений, что обусловлено структурой уравнений, описывающих массообмен на тарелке (см. табл. 15, модели 1, 2, 4). Для обеспечения устойчивости схемы счета в одном направлении разработаны эффективные алгоритмы, не требующие существенного увеличения памяти машины и в некоторых случаях даже сокращающие общае время решения. [c.308]

С о л о м а X а Г. П., Прохоров В. П., Влияние направленного ввода газа D зкидкость на гидравлику и массопередачу при барботаже, Хим. и техн. топлив и масел, № 10, 39 (1967). , [c.579]

Движущая сила тепло- и массообмена (А< и АС) в уравнениях (II.1)—(И.З) по аналогии с массопередачей (абсорбция, десорбция) определяется в зависимости от взалмного направления потоков жидкости и газа, а также от принятой гидродинамической модели перемешивания. Для пенных аппаратов, как и для других реакторов со взвешенным ( кипяш,им ) слоем, общепринятой служит схема движения потоков в виде перекрестного тока. Для перекрестного тока выведены многие теоретические зависимости, характеризующие гидродинамику пенного слоя, а также массо-и теплообмен в слое пены [178, 234, 235]. Для пенных аппаратов с переливами, т. е. при перекрестном направлении потоков на одной тарелке, движущую силу сухой теплопередачи можно определять по формуле Позина [222, 232—235] [c.92]

Во введении было в общем рассмотрено влияние температуры Т, давления Р, относительной скорости движения фаз ю и молекулярной массы веществ М, передаваемых из одной фазы в другую, на коэффициенты массопередачи. Исследование кинетики обычно проводят при постоянстве Т и Р, для веществ определенной молекулярной массы, т. е. при М = onst. В таких условиях для данной бинарной системы при определенной растворимости и скорости растворения газового Компонента в жидкой фазе на величину коэф-< )ициента массопередачи могут влиять в общем следующие параметры коэффициенты молекулярной диффузии в газовой и в жид кой фазах скорости движения газа и жидкости ш, а также направления движения фаз относительно друг друга, влияющие [c.123]

Основными вопросами, изучаемыми в массопередаче, являются законы фазового равновесия, позволяющие установить равновесные концентрации и направление течения процесса движущая сила массообменных процессов коэффициенты скорости массообменных процессои. [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология