Диффузия скорость, эффективная

При выводе уравнений диффузионной модели предполагается, что перенос вещества осуществляется двумя путями конвекцией с постоянной скоростью и и диффузией с эффективным коэффициентом диффузии О, величина которого также не зависит от координаты. При этом уравнение материального баланса, описывающее изменение концентрации реагента по длине реактора при стационарном протекании химической реакции первого порядка, имеет вид [c.208]

По [2, с. 40] мерой переноса вещества вдоль слоя сорбента за время 1/р ввиду малой скорости внешней диффузии может служить величина Ах = а7р- Если допустить, что перенос молекул вещества произошел вследствие обычной диффузии, то эффективный коэффициент диффузии можно рассчитать из уравнения Эйнштейна [c.25]

По условию задачи скорость реакции лимитируется диффузией поэтому эффективная константа скорости.равна [c.278]

В этих уравнениях I — линейный размер по нормали к поверхности раздела фаз К — коэффициент скорости межфазового перехода вещества Х1 — концентрация раствора у границы раздела фаз К" 018 — коэффициент скорости перехода вещества от межфазной поверхности в массу раствора О — коэффициент диффузии 6 — эффективная (условная) толщина пограничного слоя жидкости. [c.218]

Пористый катализатор изготовляют из мелких частичек склеиванием, слипанием, спеканием или из массивного материала, из которого удаляют продукты разложения, в результате чего образуются пустоты, каналы и полости. Размеры элементов пористой структуры составляют от десятков до десятков тысяч ангстремов, а размеры зерен - миллиметры, т.е. зерно катализатора содержит 10 - 1014 мелких частиц. Поэтому можно применить общие статистические подходы к описанию процессов и рассматривать катализатор как квазигомогенную среду, где вещество превращается со скоростью ь/, моль/см с и переносится диффузией с эффективным коэффициентом Озф. Это квазигомогенная модель зерна катализатора, которая представлена уравнением диффузии с источниками вещества [c.32]

Таким образом, повышение температуры подогрева топлива приводит к суш,ественному уменьшению критерия Л < 1 и сокращению периода испарения. Однако полностью задачу горения потока распыленного жидкого топлива нельзя сводить к задаче испарения одной капли. В ряде опытов топливо предварительно доводилось до парообразного состояния и затем вводилось в реакционный объем. Если бы скорость горения определялась одним только испарением капель, то парообразное топливо при вводе вторичного воздуха должно было бы сгореть мгновенно или по крайней мере на очень коротком участке. На самом же деле этого не происходит, как и при горении газообразного топлива. Время и протяженность горения зависят от ряда других факторов гидродинамики, диффузии, скорости реакций в условиях теплообмена между факелом и окружающими стенками и т. д. Процесс горения даже термически подготовленного топлива протекает в течение определенного времени, хотя и приближается по характеру к процессу выгорания газообразного топлива, т. е. к гомогенному горению. При этом для эффективного сгорания термически подготовленного жидкого топлива, вводимого в реакционное пространство в парообразном состоянии, требуется не только хорошее смешение с окислителем, но и температура окислителя не ниже температуры топлива. [c.67]

Все параметры можно измерить известными методами. Число частиц или отдельных образований в зерне катализатора, образующих его пористую структуру достигает 10 -10 , и поэтому к построению модели процесса в нем возможен статистический подход. В этом случае пористое зерно катализатора, являющееся неоднородной гетерогенной системой, представляют как однородную сплошную среду, а перенос компонентов в нем — результат диффузии с эффективным коэффициентом /)зф. Реакция протекает во всем объеме. Скорость превращения в такой однородной среде Ж Действительная скорость превращения на поверхности пор Жуд (отнесена к единице поверхности) и связана с Ж соотношением [c.136]

При простой возгонке пары вещества удаляются из обогреваемого пространства за счет свободной диффузии. Скорость возгонки зависит таким образом от скорости диффузии, которая в свою очередь является функцией разности упругости паров в сублимационном и охлаждаемом сосудах. Поэтому возгонка протекает более эффективно при высоких температурах, когда упругость паров вещества выше. Оптимальной является обычно температура, на несколько градусов ниже температуры кипения вещества. [c.304]

Число частиц или отдельных образований в зерне катализатора, которые образуют его пористую структуру, - 10 -10 , и возможен статистический подход к построению модели процесса в нем. Пористое зерно катализатора рассматривают как однородную сплошную среду. Перенос компонентов в нем представлен как диффузия с эффективным коэффициентом /)эф. Реакция протекает во всем объеме. Скорость преврашения в такой однородной среде и . Действительная скорость превращения на поверхности пор и>уд (отнесена к единице поверхности) связана с н" соотношением [c.87]

Для равномерной делигнификации древесины существенной предпосылкой служит хорошая пропитка щепы. Щелочные растворы проникают в древесину намного лучше, чем кислые, и поэтому в щелочных варочных процессах продолжительность нагревания до максимальной температуры варки значительно меньше, чем при сульфитной (кислой) варке. Пропитка щепы происходит в результате проникновения варочного щелока в капиллярную систему древесины и диффузии через клеточные стенки. Скорость проникновения щелока зависит от размера индивидуальных капилляров, а скорость диффузии — от эффективной площади поперечного сечения всех капилляров клеточной стенки [316]. Для щепы наиболее важным критическим размером является ее толщина, которая влияет на выход целлюлозы и количество отходов сортирования [7]. Обычно щепа имеет толщину 8—10 мм [135]. Остальные размеры и форма щепы также оказывают определенное влияние, например, на наполнение котла и объемную скорость потока. [c.350]

Если рассматриваемая среда представляет собой многокомпонентную смесь, то в общем случае различные ее компоненты перемещаются с разными скоростями. За счет этого состав смеси изменяется в пространстве и во времени. Перенос любого компонента в движущейся среде обусловлен двумя факторами 1) массовым движением, мерой которого является скорость (конвективный механизм), и 2) диффузией, скорость которой зависит от градиента концентрации переносимого компонента и эффективного коэффициента диффузии (молекулярный механизм). Под эффективным коэффициентом диффузии понимается величина, характеризующая молекулярный перенос рассматриваемого компонента смеси при данных конкретных условиях. Механизм и математическое описание процесса диффузии в многокомпонентных смесях подробно рассматриваются в гл. V. [c.63]

В работе [141] сделана попытка учесть влияние увеличения размеров газового пузыря при его подъеме в псевдоожиженном слое на процесс массообмена. Однако эта попытка имеет полуэмпирический характер. В работе [142] с целью учета конвективной дисперсии целевого компонента, обусловленной нерегулярным хаотическим движением газа на уровне отдельных твердых частиц, в уравнение конвективной диффузии вместо эффективного коэффициента диффузии вводилась тензорная величина — тензор коэффициентов дисперсии. При этом использовались выражения для коэффициентов дисперсии, в которые входит относительная скорость газа и твердых частиц. [c.193]

Это означает, что реакция протекает настолько быстро, что заканчивается на внешней поверхности катализатора, без проникновения в глубь внутренней поверхности. Однако скорость реакции не настолько велика, чтобы лимитирующей стадией была внешняя диффузия. Внешнекинетический режим возможен на плотных мелких гранулах катализатора, характеризующихся малой величиной эффективного коэффициента диффузии, скорость транспорта к которым не тормозит реакцию. В этой области скорость процесса отвечает закономерностям его в кинетической области, но реакция протекает только на внешней поверхности [820, 828]. [c.416]

X, скорость процесса существенно зависит от начальной температуры жидкости То- При низкой температуре на входе скорость процесса определяется скоростью испарения с поверхности, поскольку давление паров летучего компонента мало. При этих условиях повышение температуры стенки увеличивает скорость массопереноса (рис. VII. 13). При высоких начальных температурах жидкости температура стенки оказывает относительно меньшее влияние. Когда начальная температура достаточна для обеспечения большой скорости испарения с поверхности, то скорость процесса лимитируется скоростью диффузии, летучего вещества к поверхности пленки, и дальнейшее повышение температуры жидкости или стенки практически не влияет на эффективность разделения. Дальнейшее увеличение интенсивности нагрева приводит к отрицательным последствиям, поскольку возрастает испарение менее летучих компонентов. Если процесс лимитируется диффузией через пленку жидкости, то повышение коэффициента диффузии увеличивает эффективность разделения (рис. УП.И). Последняя возрастает также с уменьшением толщины пленки. Поэтому целесообразно поддерживать толщину пленки на минимальном уровне обеспечивающем ее стабильность. [c.249]

Джеймс и Мартин [15] показали, что диффузия молекул растворенного вещества как в газовой, так и жидкой фазе является в ГЖХ важным фактором, влияющим на эффективность колонки. Диффузия в газовой фазе в 10 10 раз больше диффузии в жидкой фазе, так что при высоких скоростях потока последняя преимущественно определяет эффективность. Газовая диффузия ограничивает эффективность при низких скоростях потока. Изменение эффективности с изменением скорости иллюстрируется данными табл. У-1, охватывающими скорости от 20 до 145 см /мин. Из таблицы видно, что значительное уменьшение эффективности колонки за счет газовой диффузии имеет место при скоростях потока ниже 45 см /мин. При более высоких скоростях диффузия вещества в жидкую фазу становится ограничивающим фактором и эффективность вновь уменьшается. [c.109]

На стр. 157 приведен предел воспламенения смесей паров перекиси водорода и воды при атмосферном и уменьшенном давлении. На рис. 62 и 63 показано влияние изменения природы и концентрации присутствующего инертного газа на предел воспламенения при общем давлении 200 мм рт. ст. 118]. Замена части водяного пара гелием, азотом или кислородом не изменяет предела воспламенения двуокись углерода оказывает известный тормозящий эффект. Истолкование этих данных затруднительно, так как роль инертного газа может быть обусловлена его теплоемкостью, отражающейся на температуре адиабатической реакции, теплопроводностью, влияющей на скорость отвода тепла из реакционной зоны, действием его на скорость, с которой образовавшиеся в реакции свободные радикалы могут уходить путем молекулярной диффузии, или эффективностью этого газа в отношении переноса энергии ири тройных соударениях. Вероятно, наиболее существенное значение имеет теплоемкость. Адиабатическая температура реакции предельного воспламеняющегося состава для системы перекись водорода—вода составляет, например, 780" при общем давлении 1 ат и 880° при 200 мм рт. ст. эти значения 1Ч)раздо ниже встречающихся в большинстве систем из топлива и окислителя. [c.380]

Аналогичные расчеты приведены также в табл. 20 с целью оценить влияние коэффициента диффузии В, эффективной пористости п и скорости фильтрации на характер выходной кривой с 1). Было принято по два значения этих параметров, что позволило из сравнения результатов сделать следующие выводы. [c.190]

Когда адсорбция происходит на свободном от вещества зерне (рис. 106, а) оба компонента диффундируют в глубь зерна с такой же скоростью, как и при адсорбции в отдельности. Но так как адсорбируемость компонентов А п В различна, то эффективные коэффициенты диффузии их также различны. Допустим, что основным видом переноса является кнудсеновская диффузия, тогда эффективный коэффициент диффузии будет равен 1)е=. [c.247]

При исследовании макрокинетики химических реакций в пористом зерне нерационально рассматривать процесс в отдельной поре. Поры реальной частицы катализатора неодинаковы по размеру и, пересекаясь друг с другом, образуют запутанную сеть более того, форма свободного объема частицы может напоминать скорее совокупность каверн неправильной форшл, чем сеть капилляров. Поэтому пористое зерно рационально рассматривать как квазигомогенную среду, характеризуя скорость диффузии реагентов эффективным коэффициентом диффузии О, а скорость химической реакции — эффективной кинетической функцией г С, Т). Последняя выражает зависимость скорости реакции в единице объема пористого зерна от концентраций реагентов и температуры в данной точке объема зерна и связана со скоростью реакции на единице активной поверхности р соотношением г = ар (С, Т). [c.100]

С увеличением концентрации в растворе молекул сорбирующегося вещества увеличивается скорость процесса. Однако это увеличение продолжается до некоторой концентрации насыщения, при которой около окон цеолита оказывается столько молекул, что дальнейшее увеличение их числа не будет заметно сказываться на скорости сорбции. Если концентрация в растворе молекул сорбирующегося вещества равна или выше концентрации насыщения, то процесс проникновения молекул через окна цеолита не определяет скорости сорбции. В этом случае она определяется скоростью миграции молекул в каналах цеолита — внутренней диффузией, скорость которой в свою очередь зависит от количества молекул, прошедших через окна. Количество молекул, прошедших через окна, зависит от перепада концентраций, то есть от концентраций вещества на наружной стороне окна и в полости. Последняя концентрация определяется скоростью отвода вещества — скоростью внутренней диффузии. Указанные рассуждения подтверждаются экспериментальными данными. При изучении зависимости эффективного коэффициента диффузии от времени сорбции из растворов н-гептадекана в изооктане при 20°С наблюдается экстремальная зависимость. Коэффициент диффузии вначале растет с ростом времени сорбции, затем в интервале степени заполнения от 25 до 70%, остается постоянным, после чего начинает падать. Аналогичные данные получены авторами работы [207, 208]. [c.284]

Овихр — эффективный коэффициент продольной вихревой диффузии Окин — эффективный коэффициент продольной диффузии за счет конечности скорости сорбции >эфф — суммарный эффективный коэффициент продольной диффузии [c.3]

О — коэффициент диффузии в газовой фазе , хр — эффективный коэффициент продольной вихревой диффузии Дкин — эффективный коэффициент про/.ольной диффузии за счет конечной скорости сорбции Дафф — суммарный эффективный коэффициент продольной диффузии Ож — коэффициент диффузии в неподвижной жидкой фазе нутр — коэффициент диффузии вещества внутрь зерен адсорбента (1 — поперечный размер зерна сорбента ( к — радиус капилляра [c.4]

Кннетнка. Процесс И.о. включает 5 последоват. стадий перемещение сорбируемого иона к пов-сти зерна сорбента (1) и внутри него (2), собственно И.о. (3), перемещение вытесняемого иона внутри зерна сорбента (4) и от его пов-сти в р-ре (5). Все стадии, кроме собственно хим. р-ции обмена, носят диффузионный характер. Лимитирующую стадию определяют экспериментально если это хим. р-ция обмена, то скорость процесса не зависит от размера зерен сорбента если внутр. диффузия, то сорбция возрастает после перерывов в опыте (явление отдыха ) если внеш. диффузия, то скорость поглощения зависит от интенсивности перемешивания в статич. условиях или от скорости прохождения р-ра в динамич. опыте. Расчеты диффузионных стадий базируются на законах Фика (см. Диффузия). Коэф. диффузии определяют экспериментально, их значения для внеш. диффузии порядка 10 см /с, для внутренней-от 10 до 10 см /с. Коэф. внутр. диффузии орг. ионов на 1-2 порядка меньше, чем неорг. ионов. Особо крупные орг. ионы (напр., антибиотиков) не проникают во внутр. часть зерен малонабухающих (даже слабосшитых) сорбентов, в результате чего наблюдается состояние ложного равновесия. Поэтому для эффективной реализации таких процессов часто рекомендуют использовать т. наз. поверхностно-слоистые сорбенты, в к-рых ионогенные группы расположены тонким слоем вблизи пов-сти зерен. Уменьщение пути диффузии в результате уменьшения размера зерен (соотв. и межзернового пространства) приводит к резкому увеличению скорости И.о. Вследствие малой энергии активации диффузии скорость И. о. мало зависит от т-ры. [c.261]

Бодамер и Кунин [38] исследовали скорость инверсии 20%-ного раствора сахарозы в воде при 50 °С. Катализатором служила смола Амберлит Ш-120 , содержащая 8% дивинилбензола, с размерами частиц ниже 0,24 мм. Установлено, что даже на самых мелких частицах скорость реакции лимитируется диффузией. Коэффициент эффективности определяли как отношение скорости реакции на гранулах диаметром 0,24 мм к скорости гомогенной реакции в 0,18 н. растворе соляной кислоты. Последний имеет такую же концентрацию водородных ионов, как и смола. Найденное таким способом значение коэффициента эффективности равно 0,044. Следует отметить, что описанный метод оценки г] не вполне надежен. [c.147]

В обширном исследовании волокнистых фильтров для кондиционирования воздуха (в авиации) было найдено , что основными параметрами являются инерция, диффузия и пересечение. Изучались три аэрозоля. Два из них были составлены из сравнительно однородных сферических частиц (диаметр соответственно 0,3 и 1,4 мкм) переохлажденной жидкости. Третьим был гетерогенный твердый аэрозоль, с усредненным диаметром частиц 1,2 мкм. Применялись стеклянные и вольфрамовые волокна диаметром от 3 до 30 мкм. Скорость фильтрования находилась в пределах 0,09— 30 л/сек. Для чистой незагруженной набивки экспёри-ментальные данные сравнивались с теоретическими. Данные по эффективности извлечения для жидких аэрозолей хорошо совпадали с расчетными даже при высокой скорости (21 м1сек), когда была достигнута эффективность 98% при незагруженной набивке. Данные по твердому аэрозолю сравнимы с данными по жидким аэрозолям при скоростях <0,3 лс/сек. В случае более высоких скоростей эффективность была значительно ниже ожидаемой (для незагруженной набивки и скорости >3 Mj eK преобладала эффективность 20%). Это, очевидно, было следствием разрыва слоя твердых частиц, прилипших к фильтру. Когда набивка оказывалась загруженной частицами, эффективность извлечения и перепад давления возрастали. Расчет показывает, что фильтр, имеющий в незагруженном состоянии эффективность 57% и установленный для работы на жидком аэрозоле, будет иметь среднюю эффективность 98 /о из-за фильтрующего действия уловленного аэрозоля. [c.327]

Задача о размытии вещества в ламинарном потоке с пуазейлевым распределением скоростей может быть сведена в системе координат, движущейся со средней скоростью потока, к простому уравнению диффузии [40]. При этом в уравнении вместо обычного коэффициента диффузии В используется эффективный коэффициент ОэФф, учитывающий распределение скоростей в потоке. Без учета продольной диффузии этот эффективный коэффициент В имеет вид [c.56]

Из этого уравнения видно, что скорость катодного процесса, лимитирующего обычно скорость коррозии в найтральных электролитах, можно повысить при ускоренных испытаниях многими путями— увеличением коэффициента диффузии, скорости движения электролита, кинематической вязкости электролита, концентрации кислорода. Однако следует пользоваться лишь теми приемами, которые не изменяют характера коррозионной среды. По этой причине изменение кинематической вязкости среды нежелательно. Наиболее эффективный путь повышения скорости катодного процесса — изменение скорости вращения образцов относительно электролита или электролита относительно образцов. Оба приема увеличивают доставку кислорода к поверхности металла и этим ускоряют катодный процесс. [c.19]

Массопередача в реальных аппаратах осложняется молекулярной и турбулентной продольной диффузией (т), продольным перемешиванием (п. п) за счет конвекционных и других макропотоков и поперечной неравномерностью (п), т. е. непостоянством скоростей потоков по сечению аппарата. Все эти эффекты можно приблизительно описать как продольную диффузию с эффективным коэффициентом Оэф=/)т+/>п.п+ >л (молекулярная диффузия в этом аспекте практического значения не имеет, так как 1)/Дэф 10 ), вводя в левую часть уравнения массопередачи дополнительную величину —Da d xldz и учитывая диффузионные потоки в материальном балансе. Можно решить получающиеся при этом дифференциальные уравнения и найти зависимость концентрации в колонне от высоты, но результаты получаются громоздкими. Проще вести расчет, вводя поправку в выражение для ВЕП. Оказывается, что диффузионные члены приводят к возрастанию ВЕП, причем в первом приближении все эффекты аддитивны [c.106]

Скорость газа-носителя. 3ависимость эффективности колонки от скорости газа-носителя может быть представлена графически в виде гиперболы с одним минимумом (рис. 3). При небольших скоростях газа-носителя эффективность колонки вследствие сильного размывания пиков под влиянием молекулярной диффузии незначительная при больших скоростях эффективность колонки уменьшается в основном из-за задержки в установлении равновесия. При оптимальной скорости эффективность колонки достигает максимума. Однако сжимаемость газа-носителя и неравномерная скорость его движения вдоль колонки (меньшая в начале и большая в конце колонки) вынуждают работать в определенном интервале скоростей, который должен быть выше оптимальной, учитывая, что правая ветвь гиперболы с увеличением скорости возрастает не очень резко. Большие скорости газа-носителя, кроме того, сокращают время анализа. Авторы считают, что оптимальная скорость газа-носителя водорода составляет 60—100 мл/мин. [c.12]

Смотреть страницы где упоминается термин Диффузия скорость, эффективная: [c.49] [c.122] [c.266] [c.273] [c.116] [c.6] [c.423] [c.154] [c.95] [c.157] [c.95] [c.188] [c.85] [c.98] [c.213] [c.6] [c.42] [c.213] [c.127] [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология