Проницания скорость

Осмометры можно подразделить по принципу измерения осмотического давления и по диапазону измеряемого давления, от которого существенно зависит конструкция прибора. Измерение осмотического давления статическими методами проводится после наступления равновесия в системе раствор — мембрана — растворитель. В простейшем случае осмотическое давление измеряется по высоте столба жидкости. Недостатком статического метода является сложность определения момента наступления равновесия и значительные затраты времени. Для быстрых и точных измерений служит динамический метод. Идея этого метода заключается в измерении объемной скорости проницания через мембрану растворителя при различном давлении в ячейке (рис. 1-8). Интерполяцией данных в области прямого и обратного осмоса получаем значение осмотического давления. [c.38]

Если сравниваются коэффициенты проницаемости чистых газов Л и А°], то относительную величину а г - называют идеальным фактором разделения мембраны. В общем случае и различны, так как процессы проницания отдельных компонентов смеси через мембрану взаимозависимы. Скорость проницания отдельных компонентов через мембрану зависит от общего [c.12]

В последних работах М. X. Кишиневский использует основные количественные выводы модели проницания дав ей, однако, обоснование как модели кратковременного контакта фаз . Основой для построения такой модели считаются допущения о ламинарности движения жидкости на всем протяжении контакта, о независимости ее скорости от поперечной движению потока координаты и о кратковременности контакта фаз. Последнее допущение автор считает по существу основным, так как обоснованность первых двух часто вытекает именно из правомерности третьего при кратковременном контакте фронт диффундирующих с поверхности молекул газа успевает продвинуться на столь малое расстояние, что коэффициент турбулентной диффузии все еще остается меньше коэффициента молекулярной диффузии. На этом основании, по Кишиневскому можно пренебречь турбулентной диффузией и рассматривать движение вблизи свободной поверхности как ламинарное, не учитывая к тому же реальный профиль скоростей. [c.106]

Увеличение энергии связи приводит к усилению роли сорбционных явлений в общем процессе разделения. В частности, скачкообразное изменение концентрации компонентов на границах мембраны не только повышает проницаемость целевого компонента, но может принципиально изменить процесс разделения смеси. В полимерах коэффициенты диффузии более легких растворенных газов, как правило выше, а растворимость их ниже, чем у более тяжелых газов. В итоге скорость проницания последних часто превосходит проницаемость той же мембраны по более легким газам. [c.15]

Кроме граничных условий на проницаемых стенках канала, существенно состояние среды во входных сечениях каналов. Для напорных каналов обычно используют плоские входные профили скорости и концентрации в этом случае гидродинамический и диффузионный пограничные слои формируются совместно. В ряде случаев, когда имеется участок мембранного элемента с непроницаемыми стенками, входной профиль скорости в сечении, где начинается проницание через мембрану, принимают гидродинамически стабилизированным далее в канале происходит деформация исходного распределения скорости и формирование диффузионного пограничного слоя. [c.123]

В гл. 1 показано, что энергетическое сопряжение диффузии и химической реакции в мембране позволяет резко повысить скорость проницания целевого компонента и подавить перенос балластных компонентов разделяемой смеси. Количественной ха- [c.248]

Сила взаимодействия проникающих веществ с полимерными мембранами может меняться в широких пределах. Примером слабого взаимодействия служит проницание газа, которое в основном определяется диффузией. Отсюда и небольшие отличия в скоростях проницания различных газов через однотипные полимерные мембраны, в то время как скорость проницания через различные по свойствам полимеры, например политетрафторэтилен и полидиметилсилоксан [10] или полиэтилен и различные эфиры целлюлозы, может отличаться на пять порядков. [c.65]

Следует отметить, что соотнощение скоростей диффузии чистых газов через непористые полимерные пленки хорошо совпадает с соотношением скоростей диффузии этих же газов в их смесях. Таким образом, значения скорости проницания чистых газов через различные мембраны могут использоваться для предварительного выбора материала мембраны. При этом следует иметь в виду, что вещества, природа которых сходна с химической природой полимера, проникают через него быстрее. [c.332]

По теории проницания и обновления предполагается, что поверхность контакта фаз непрерывно обновляется свежими элементами вещества. При определении коэффициентов массоотдачи учитывается скорость обновления поверхности. [c.344]

Уравнение скорости проницания слоя осадка чистым фильтратом имеет вид [c.500]

Для несжимаемого осадка -иа этом экспериментальные определения заканчиваются, так как в этом случае величины е, S и г постоянны и расчет скорости проницания чистого фильтрата через предварительно образованный слой несжимаемого осадка при очень малом сопротивлении фильтровальной перегородки производится по формуле (V-5) при любых Дрос- [c.501]

Скорость проницания чистого фильтрата Шпи через предварительно образованный (стационарный) слой сжимаемого осадка при очень малом сонротивлении фильтровальной перегородки определяют по формуле (У-5) при данном Рос [c.502]

Совместное решение уравнений (2.20—2.22) приводит к выражению, позволяющему определить скорость проницания [c.38]

Анализ формулы (2.33) показывает, что в непосредственной близости от препятствия х О скорость течения совпадает со скоростью проницания Пх = Ып. [c.40]

На начальном участке течения за несплошным препятствием происходит перемешивание струй, выходящих из отверстий. Скорость струй меняется от начальной Мв (средней по площади отверстия) до скорости проницания (рис. 2-10). [c.40]

Мембраны, свободно проницаемые только для одного компонента, принято называть полупроницаемыми, а остальные — селективно-проницаемыми, или просто проницаемыми. При разделении газовых смесей обычно имеют дело с селективно-проницаемыми мембранами, поэтому из напорного канала через стенки разделительного элемента проникают все компоненты смеси, но с различной скоростью. Поскольку движущая сила переноса компонента определяется разностью химических потенциалов в напорном и дренажном каналах, скорость проницания каждого компонента меняется по длине мембранного элемента и зависит (как показано ниже) от термодинамических и гидродинамических параметров процесса. Скорость проницания компонентов через мембрану традиционно определяют, используя понятия и феноменологические соотношения фильтрационного процесса. Плотность потока -го компонента через мембра-ну принимают линейно зависящей от перепада давлений над и под мембраной [c.12]

Силы взаимодействия разделяемых веществ с полимерными мембранами могут меняться в широких пределах. Слабое взаимодействие наблюдается, например, при проницании через мембрану газа, которое в основном определяется диффузией. Этим объясняются небольшие различия в скоростях проницания различных газов через однотипные полимерные мембраны. Скорость же проницания через полимеры, различные по свойствам, может различаться на пять порядков. Такая большая разница обусловлена различиями в подвижности и гибкости полимерных цепей, которые, в свою очередь, связаны с полярностью и размерами молекул. [c.323]

Следовательно, скорость проницания газа или пара через мембрану пропорциональна коэффициенту проницаемости, площади мембраны, разности давлений и обратно пропорциональна толщине мембраны. В случае разделения смесей газов под величинами и Р2 следует понимать парциальные давления компонентов смеси, и уравнение (24.7а) для любого г-го компонента примет вид [c.332]

При выборе оптимальных условий разделения данной смеси испарением через мембрану и материала мембраны следует иметь в виду, что скорость проницания через мембрану выше для следующих веществ а) с меньшей молекулярной массой в ряду гомологов б) с молекулами меньших размеров при одинаковой [c.333]

По методу, учитывающему структуру слоя осадка, расчет промышленного фильтра выполняется на основе опытных данных об удельном сопротивлении осадка н сопротивлении фильтровальной перегородки [V-7, V-11]. Так как экспериментально доказано, что удельное сопротивление каждого осадка практически зависит только от разности давлений и ие зависит от того, как образовался осадок, то по данному методу определяется не скорость фильтрования, а скорость проницания чистого фильтрата через предварительно образованный слой осадка. [c.500]

Влияние формы частиц на величину удельного сопротивления также значительно сложнее, чем показано в уравнении (1-60), так как оно не исчерпывается лишь большей извилистостью капилляров у частиц неправильной формы или большей шероховатостью стенок этих капилляров. Дело в том, что при большей удельной поверхности частиц неправильной формы (сравнительно со сферическими частицами) поверхностные силы, действующие между ними, больше, чем между сферическими, и эти частицы легче агрегируются или создают структурированные осадки, что в значительной степени изменяет скорости проницания жидкости через слой . [c.69]

Скорость массопередачи в жидкой фазе в пленочных аппаратах в сильной степени зависит от состояния поверхности жидкости. При ламинарном течении и отсутствии волнообразования справедлива ламинарная теория проницания. Однако, когда на поверхности жидкости образуются волны, а они могут возникнуть при Re>4, развивается значительная скорость обновления поверхности, вызывающая увеличение скорости переноса массы. [c.72]

При изучении массопередачи. в пленочной колонне на системах СОг — вода и СЬ —НС1 — вода было установлено , что скорость газа не влияет на коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при Re < 2200, Выше этой скорости явления, связанные с волнообразованием, значительно увеличивают скорость массопередачи в жидкой фазе. Авторы предложили зависимость, выведенную путем анализа размерностей, но отмечают, что необходима осторожность при пользовании уравнениями такого типа. Они утверждают, что увеличение, длины колонны возбуждает волнообразование, которое ускоряет процесс переноса массы, но в то же время увеличивает время контакта фаз, а это, в соответствии с теорией проницания, снижает среднюю скорость массопередачи в жидкой фазе. Уравнение имеет следующий вид [c.72]

Ре.= URID > 1), в случае движения капель и пузырей (i/ — скорость движения центра тяжести —радиус капли или иузыря показывает [11, 12], что пё-риод проницания равен ио порядку величины Трел 2/ /i/, т. е. времени контакта (по Хигби T = 2RIU). Иными словами, хотя время контакта и мало, но период праницания не больше. Таким образом, основное допущение теории Хигби в этом случае не выполняется. В дальнейшем оказалось, что предположение о нестационарности, лежащее в основе модели Хигби, отражает некоторые стороны гидродинамики течения в вязком подслое развитого турбулентного пограничного слоя. Однако реальная нестационарность имеет совсем иную природу и П0 имеет ничего общего с предположениями Хигби. [c.171]

Анализ данных табл. 3.2 и 3.3 позволяет отметить, что введение различных заместителей в полимерные цепи заметно меняет и растворимость, и скорость диффузии, причем энергия активации диффузии, как правило, возрастает. Это сильно воздействует на температурную зависмость проницаемости и, как будет показано далее, на селективность процесса проницания. [c.90]

Для аргона наблюдается слабое снижение проницаемости с ростом давления, для 5Рв, Ср4 и С2Н2Р2 повышение давления сопровождается ростом скорости проницания газа через полиэтилен. Для всех исследованных газов отмечено ослабление барической зависимости проницаемости с ростом температуры. [c.100]

Для аргона, плохо растворимого в полиэтилене, коэффициент диффузии практически постоянен, поэтому слабое уменьшение Л(Т, Р) с ростом Р вызвано небольшой деформацией матрицы под воздействием давления и связанным с этим уменьшением свободного объема в полимере. Более растворимые газы F4, 2H2F2 и SFe отличаются устойчивым ростом скорости диффузии с повышением концентрации в полимере и этот эффект определяет барическую зависимость скорости проницания А(Т,Р). [c.101]

Мембраны из поликомпонентных сплавов на основе палладия, серебра и никеля допускают эксплуатацию при температурах до 600 °С, при этом необходима предварительная очистка разделяемой газовой смеси от серосодержащих соединений, окиси углерода, галогеивдов и других примесей, которые способны образовывать с металлами устойчивые химические соединения (гидриды, карбиды, нитриды, оксиды), снижающие скорость диффузии. Следует помнить, что при более низких температурах, помимо снижения коэффициента диффузии, падает скорость диссоциации газа и химическая стадия процесса проницания становится лимитирующей. [c.119]

Расчет процесса разделения смеси в мембранном модуле представляет сопряженную задачу, включающую решение системы уравнений, неразрывности, движения и диффузии (4.1ч-4.4) в напорном и дренажном каналах, которые взаимосвязаны граничными условиями в форме уравнений проницания (4.5- -4.8). Следует учесть, что скорость отсоса (вдува) и селективность мембраны являются функцией термодинамических и гидродинамических параметров газовых потоков, меняющихся вдоль канала и зависящих от выбранной схемы движения в мембранном модуле. Кроме того, в определенных условиях возможно возникновение свободной конвекции вследствие концентрационной неустойчивости диффузионного погранслоя. Численное решение системы дифференциальных уравнений весьма громоздко и в ряде случаев основано на существенных упрощениях реальной физической картины, например, не учитывается продольная диффузия и свободная конвекция. Процедуру вычислений можно упростить, если использовать одномерные уравнения расхода, импульса и диффузии (4.18), (4.21) и (4.29) и обобщенные законы массообмена, изложенные выше. [c.150]

Подставив выражения для химического сродства Аг, скорости реакции Vrr и перекрестного коэффициента г в уравнение диссипативной функции (7.77) и интегрируя ifo по объему мембраны (см. 7.45), можно получить уравнение для расчета и анализа потерь эксергии в процессе селективного проницания через реакционно-диффузионную мембрану. Необходимое значение степени сопряжения массопереноса и химического превращения находят по уравнению (1.18) на основе опытных значений коэффициента ускорения Фь Предполагается также, что известно распределение концентраций всех компонентов разделяемой газовой смеои и веществ матрицы мембраны, участвующих в реакциях, как решение системы нелинейных дифференциальных уравнений (1.26). Энергетическая эффективность процесса при 7 = Гер оценивает эксергетический к. п.д., вычисляемый по уравнению (7.71). [c.255]

Здесь Шпр—скорость проницания чистого фильтрата через предварительно образованный слой осадка, м1сек V, — объем фильтрата, собранного с 1 поверхности фильтрования за время Т , Т1 — время проницания чистого фильтрата, сек —постоянная разность давлений по обе стороны осадка, н/,и (1 — вязкость фильтрата, н-сек/м -, — постоянная толщина слоя осадка на фильтровальной перегородке, м — удельное сопротивление слоя, равное [c.501]

А. К. Дюниным [29] при изучении аэродинамики снегозадерживающих преград (рис. 2.8). Согласно этой схеме, часть потока, проникающего через отверстия в препятствии после перемешивания отдельных струй, приобретает осредненную скорость проницания Пп, меньшую скорости набегающего потока и . Другая часть потока обтекает препятствие сверху со скоростью о, которая согласно уравнению неразрывности, должна превышать и<х,. Считается, что скорость-обтекания Ио Травномерно распределена в слое размером кал, который характеризует размер зоны влияния препятствия. Вне зоны влияния скорость ветра равна скорости в невозмущенном потоке. Дополнительно будем учитывать обтекание препятствия с боков. [c.37]

Вследствие различной скорости прохождения компонентов смеси через мембрану происходит т. наз. концентрационная поляризация , при к-рой в пограничном слое около пов-сти перегородки накапливается в-во, имеющее наименьшую скорость проницания. В результате при разде-лешм жидких смесей снижаются движущая сила процесса и соотв. селективность, производительность и срок службы мембран. Кроме того, возможно осаждение на мембране труднорастворимых солей, а также гелеобразование высокомол. соединеиий, что приводит к необходимости очистки мембран (см. ниже). Для уменьшения влияния концентрационной поляризации и улучшения работы мембран разделяемую систему перемешивают, что способствует выравниванию концентраций компонентов у пов-сти перегородки и в ядре потока. Перемешивание осуществляют путем увеличения скорости потока (до 3-5 м/с) турбулизацией р-ра путем применения спец. вставок в внде сеток, перфорированных [c.23]

Здесь 01пр — скорость проницания чистого фильтрата через предварительно образованный слой осадка, м сек 1 1 —объем фильтрата, собранного с 1 поверхности фильтрования за время Т), Т1 — время проницания чистого фильтрата, сек — постоянная разность давлений по обе стороны осадка, н/л( [c.501]

Второй экспериментальный метод основан на измерении скорости проницания фильтрата через слой осадка постоянной тoлщины . Обработка ведется на основании уравнения (1-62). Предполагается, что сопротивление фильтровальной перегородки без осадка равно сопротивлению ее в момент фильтрования. Однако это положение. можно считать вполне правильным только в том случае, когда, во-первых, поры перегородки меньше размера минимальных частиц и последние не могут закупорить поры, во-вторых, когда отсутствует адгезионное взаимодействие между частицами осадка и материалом перегородки. Однако для приближенных расчетов метод может быть применен. В этом случае сначала определяется сопротивление фильтровальной перегородки без осадка по уравнению [c.197]

Теория проницания (пенетрации) Р. Хпгби [16, 17] считает процесс диффузии неустановившимся, причем скорость диффузии принимается такой же, что и при диффузии в неподвижный слой, бесконечной глубины. Согласно этой модели, коэффициент массоотдачи оказывается пропорциональным коэффициенту молекулярной диффузии в степени 0,5, что иногда лучше согласуется с опытными данными. А. М. Розен и В. С. Крылов [13] указывают, что теория Хигби заведомо неприемлема для системы с турбулентным движением, так как она не учитывает гидродинамики, а в действительности турбулентные пульсации оказывают весьма сильное влияние на скорость массопередачи. [c.96]

Анализ влияния реакции первого порядка и быстрой необратимой реакции второго порядка на скорость массопередачи был проведен с использованием двухпленочной теории Уитмена, теории проницания Хигби и теории обновления поверхности Данквертса, являющейся модификацией. тейрйИ Проци ания. Если абсорбция сопровождается реакцией пёрйогб порядка, все три теории дают совпадающий результат. [c.52]

На более полное использование жидкости в застойных зонах при абсорбции, сопровождающейся химической реакцией, по сравнению с физической абсорбци ей указывает Данквертс . При быстром связывании абсорбируемого газа его концентрационный градиент в жидкости, рассчитанный по теории проницания, оказывается отрицательным. Следовательно, время контакта, предшествующее обновлению поверхности, влияет на скорость абсорбции с химической реакцией не в той же степени, как в случае физической абсорбции (рис. 1-74). Поэтому, если абсорбция сопровождается реак- [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология