Эффективность массопереноса

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]

Таким образом, пластифицирующее действие водосодержащих сред может проявляться в разной степени в зависимости от конкретного механизма деформации, преобладающего в тех или иных условиях. Наибольшие эффекты (ускорение ползучести на несколько порядков величины) возможны в тех случаях, когда вследствие своей поверхностной активности жидкость образует устойчивые прослойки. Достаточно высокая растворимость в ней твердых компонентов обеспечивает значительные диффузионные потоки, а геометрия системы способствует эффективному массопереносу. [c.91]

Гидродинамическая обстановка на тарелке (или слое насадки) суш ественно влияет на эффективность массопереноса, на степень достижения равновесных значений концентраций фаз. Чем ниже эффективность тарелки, тем, очевидно, необходимо большее время пребывания фаз в контакте или большая поверхность контакта. При движении жидкости вдоль контактного элемента наблюдается неравномерность массопереноса, обусловленная различными градиентами концентраций (движущей силы), различной высотой слоя жидкости, обратным забросом фаз, различной гидродинамической обстановкой и т. д. Поэтому целесообразно воспользоваться для оценки эффективности массопереноса характеристиками локальных объемов массообменного пространства, в пределах которых может быть принята однородная гидродинамическая структура потоков, и определять эффективность контактной ступени интегрально. Такой характеристикой эффективности массопереноса является локальный КПД в форме уравнения (4.59), записанный для многокомпонентной смеси в матричном виде как [1, 45, 46] [c.131]

Анализ эффекта масштабного перехода [45, 46] показывает, что основной причиной, вызывающей снижение эффективности массопереноса в аппаратах больших размеров, является неравномерность распределения потока текучей фазы по поперечному сечению аппарата промышленного масштаба. Вероятность локальных отклонений скорости потока от среднего значения повышается ио мере увеличения площади поперечного сечения аппарата. Возможности поперечного перемешивания и выравнивания скорости пог тока с возрастанием диаметра аппарата уменьшаются, [c.77]

К основным достоинствам роторных экстракторов относятся высокая эффективность массопереноса, малая чувствительность к твердым примесям в фазах, возможность создания аппаратов большой единичной мощности и др. [c.162]

Поверхностное культивирование обеспечивает наиболее близкие к физиологическим условия роста гриба. Однако рост гриба происходит обычно медленно из-за отсутствия эффективного массопереноса и стерических ограничений. Трудно наладить эффективный теплообмен, в особенности если используются толстые слои среды. Ферментный препарат малоактивен, поскольку содержит в основном мицелий и остатки среды, поэтому для его обогащения проводят экстракцию ферментов из поверхностной культуры водой с последующей сушкой или осаждением ферментов из экстракта органическими растворителями. Наконец, поверхностные культуры образуют, как правило, большое количество спор, обладающих аллергическим действием. [c.108]

На рис. 3 приведена зависимость эффективности массообмена от скорости вращения кассеты, определяющей скорость течения жидкой пленки. Как видно из графика, скорость вращения кассеты слабо влияет на эффективность массопереноса. При более высоких концентрациях легколетучего компонента в разделяемой смеси это влияние несколько больше. Это можно объяснить некоторым перераспределением сопротивления переносу при изменении концентрации легколетучего в жидкой и паровой фазах. Для смеси азот — кислород (данные А. М. Архарова [3]) с повышением концентрации кислорода влияние скорости вращения на массообмен также падает. [c.260]

Эффективная диффузия. В реальных материалах существует сложная система многочисленных пор неправильной геометрической конфигурации. Модельные представления о течении вязких сред по такой системе капилляров оказываются полезными лишь для весьма упрощенной оценки различных эффектов переноса. Для пористых материалов теоретический анализ процессов тепло- и массопереноса в настоящее время не представляется возможным и поэтому естественным оказывается объединение всех возможных элементарных видов переноса массы целевого компонента в виде некоторого единого эффективного массопереноса. При этом существенно, что большинство элементарных видов переноса имеет градиентный характер. [c.50]

Таким образом, массообмен газа и жидкости осуществляется на трех участках (распыления, закручивания и пленочном), что позволяет увеличить эффективность массопереноса в 1,5— [c.122]

Отмеченные пути интенсификации процессов электролиза могут быть практически реализованы в электролизерах, конструкции которых обеспечивают эффективный массоперенос, достигаемый специально создаваемой принудительной циркуляцией, позволяющей одновременно решить проблему поддержания в электролизере оптимального теплового режима. [c.190]

Суммарный учет всех механизмов является нерешенной задачей. Это, в частности, объясняется тем, что суммарная эффективность массопереноса не равна сумме составляющих из-за взаимного влияния механизмов. В работе [55] получена формула для эффективности массопереноса при совместном учете механизмов касания и седиментации [c.195]

В начале процесса фильтрования на свободных от следов осадка загрузках наблюдается эффект зарядки фильтра, т. е. разное изменение эффективности массопереноса. Зарядка объясняется образованием на поверхности загрузки монослоя из частиц взвеси и блокированием -потенциала загрузки. При этом может происходить как улучшение, так и ухудшение эффективности массопереноса. [c.196]

Поскольку дальнейшее уменьшение высоты рейки и ее толщины резко уменьшает механическую прочность насадки и ухудшает ее эксплуатационные показатели, ограничились достигнутыми результатами и испытали на реальных рассолах в процессах абсорбции-десорбции брома хордовую насадку с размерами L = 50 мм, Ь = 30 мм, h = = 25 мм, а = 30°. Расстояние а между элементами в пакетах рассчитывали в каждом случае, исходя из заданных нагрузок по газу и жидкости, эффективности массопереноса и допустимого сопротивления колонного аппарата. [c.108]

Величина показателя степени в выражении р =< Re" для разных профилей каналов является функцией их гидродинамических характеристик. Это доказывается построением графика зависимости п от величины показателя степени Пз в выражении Я, = 4 з/Re" (для турбулентного режима в экспериментах по гидродинамике). Анализ графика (рис. 4) демонстрирует повышение эффективности массопереноса (увеличение п) при повышении эффективности турбулизации (уменьшение Пз). Предельная величина для п (0,8) соответствует скоростной турбулизации в идеальном случае внутренней задачи (Wg = 0), что согласуется с теорией. Очевидно также увеличение эффективности массопереноса при уменьшении шага мостиков (ряд IT— [c.143]

Рис. 4. Зависимость эффективности массопереноса от эффективности турбулизации (и = /Из) для различных профилей каналов.

Трудности, возникающие лри изучении кинетики в гетерогенных системах, обусловлены рядом обстоятельств. В системах газ — жидкость — твердое вещество, к которым относятся многие из них, на течение процесса кроме химических факторов заметное влияние могут оказывать физические процессы абсорбция газа жидкой фазой, диффузия растворенного вещества к поверхности твердой фазы. Это необходимо учитывать при интерпретации кинетических закономерностей, наблюдаемых в гетерогенных системах. В частности, для этих систем характерна линейная зависимость стационарной скорости реакции от площади поверхности катализатора или его массы. Отклонение от линейности всегда можно интерпретировать как влияние физических процессов. Эти трудности частично преодолеваются созданием условий, обеспечивающих эффективный массоперенос, что исключает возникновение градиента концентрации мономера в растворе. Кинетические измерения обычно проводят в условиях равновесия между газовой и жидкой фазами. [c.206]

В отличие от амперометрического детектора, где в соответствующий продукт превращается лишь 1 —10% электроактивных частиц, в кулонометрических детектора.х конверсия электроактивных частиц осуществляется полностью. Это достигается за счет применения электродов с большой поверхностью и ячеек с эффективным массопереносом частиц к электроду. Кулонометрический детектор менее чувствителен к изменениям скорости потока и температуры элюента, чем амперометрический. Количественное определение ионов кулонометрическим детектором можно проводить, исходя из площади хроматографического пика, не используя градуировочного графика. Однако кулонометрические детекторы сложны в изготовлении, обслуживании и эксплуатации. Их электроды легко загрязняются и трудно очищаются. [c.86]

Среди поверхностных абсорберов привлекают внимание и получают широкое применение пленочные абсорберы. Конструктивной особенностью пленочных контактных устройств с фиксированной поверхностью контакта фаз являются каналы круглого, прямоугольного, треугольного и других сечений, по внутренней поверхности которых движется тонкая жидкостная пленка, взаимодействуя с газовым потоком. Взаимодействие фаз на контактной ступени может быть как прямоточным, так и противоточным. Обычно используют принцип прямоточного взаимодействия фаз на каждой ступени с обеспечением противотока в аппарате в целом. Это связано с тем, что при прямоточном взаимодействии фаз на ступени, которое осуществляется при средней скорости газового потока в канале в интервале 10-25 м/с, и сравнительно большом свободном сечении аппарата достигается высокая эффективность массопереноса, а скорость газового потока, рассчитанная на полное сечение аппара- [c.545]

С целью интенсификации процесса абсорбции и улучшения сепарации фаз в каналах круглого сечения устанавливают завихрители (закручиватели). Дополнительное вращательное движение, сообщаемое двухфазному потоку, увеличивает эффективность массопереноса еще в 1,5-2 раза [188] и позволяет использовать возникающую центробежную силу для разделения фаз после выхода из контактной зоны. В контактной зоне жидкость под действием этой силы образует на внутренней поверхности канала винтообразную движущуюся вверх пленку. Это явилось стимулом для использования закрученного движения в зоне контакта при разработке высокоскоростных абсорбционных аппаратов. Расчеты показывают [189], что аппарат диаметром 2,4 м с прямоточными тарелками с завихрителями может заменить аппарат с колпачковыми тарелками диаметром 5,0 м при равной производительности. [c.546]

Каталитические сенсоры требуют тщательного контроля условий реакции. Факторы, влияющие как на скорость катализируемой реакции, так и на эффективность массопереноса к поверхности сенсора и от нее, влияют и на величину сигнала в стационарном состоянии. Хотя сам этот подход вполне заслуживает дальнейшего изучения, необходимо еще доказать применимость основанных на нем сенсоров на практике. [c.481]

Лабораторные исследования кинетики окисления (по сульфитной методике) в реакторах небольших объемов типов РМС и РМЦ показали, что эти аппараты по эффективности превосходят аппараты барботажного типа. Действительно, при механическом перемешивании жидкости вследствие развитой ее турбулентности достигается наиболее тонкое диспергирование пузырьков газа, что при достаточно высоком газосодержании создает большую удельную поверхность контакта фаз. Однако при увеличении диаметра реактора D с сохранением D/d = onst отношение окружной скорости мешалки к расстоянию от ее лопастей до стенок аппарата, которое в какой-то мере характеризует область распространения газовых пузырей в объеме жидкости, изменяется пропорционально величине Re /D. Это является одной из причин наблюдаемого относительного снижения эффективности массопереноса в газожидкостных реакторах при увеличении их размеров. К сожалению, мы не располагаем достаточным количеством данных для оценки критерия эффективности реакторов больших объемов с механическим диспергированием газа. Но, вероятно, на начальном этапе оптимизации такой анализ можно провести по результатам исследований аппаратов малых объемов. [c.127]

D = jAVjnv, где объемный расход газа. С увеличением диаметра колонн нагрузки на переливы возрастают пропор-шюнально D , а длина переливной перегородки - пропорционально D, что требует создания многопоточных тарелок с увеличенной площадью переливов известны двух- и даже четырехпоточные тарелки, обеспечивающие работоспособность аппарата при жидкостных нагрузках до 100 м (м -ч). Скорость газового потока на каждой тарелке должна быть такой, чтобы жидкость не проваливалась через отверстия (щели) на нижележащую тарелку для предотвращения снижения эффективности массопереноса должны отсутствовать также байпасные (не контактирующие с газом) потоки жидкости по плато тарелок. [c.498]

Поперечная неравномерность потоков существенно снижается при использовании псевдоожиженной насадки — это полые шары их объемная плотность ниже, чем у жидкости. Шары подаваемым снизу газом (паром) приводятся в псевдоожиженное состояние. Интенсивно перемещающимися шарами жидкость разносится по всему поперечному сечению секции — практическое отсутствие поперечной неравномерности значительно повышает эффективность массопереноса. Одновременно может бьпъ повьпнена и его интенсивность (производительность аппарата), поскольку скорость захлебывания смещается здесь в сторону больших величин, а унос капеяь заметно снижается из-за отбойного действия смоченных жидкостью псевдоожиженных шаров. [c.747]

Массообмен к каплям обычно протекает в процессах экстракции, а его интенсивность определяется как внутренним, так и внешним диффузионным сопротивлением. В фавитационных экстракционных колоннах для эффективного массопереноса размер капель должен удовлетворять условию (6.10.4.1). В противном случае капли при всплытии сохраняют сферическую форму. Таким образом, реализация эффективного процесса массопереноса связана с дилеммой — получить высокую поверхность контакта фаз, т. е. уменьшить размер капель 5, или повысить коэффициент массоотдачи, т. е. увеличить 6. [c.598]

В этой модели кннетикп сделана попытка учесть улучшение эффективности массопереноса из-за увеличения удельной поверхности загрузки при образовании осадка. Отметим, что этот эффект, получивший в литературе название зарядка , присущ именно фильтрованию суспензий и связан с изменением не только геометрии пористого пространства вследствие кольматации, но и -потенциала поверхности (нри фильтровании жидких сред). [c.187]

Для улучшения массопередачи кислорода в ферментерах разработаны многочисленные устройства, повышающие степень аэрации и перемешивания жидкости. Коэффициент массопереноса кислорода Кьа в ферментерах с этими устройствами составляет около 1000 (Перт, 1978). Отмечается, однако, что и в этих случаях увеличение концентрации клеток в среде с 10 до 20 г/л снижает эффективность массопереноса кислорода с 10 до 6,4 моль Ог/МДж, что объясняется главным образом возрастанием вязкости культуральной жидкости (Dewey, Oldshue, 1977). [c.39]