Массопередача пластинами

Критерий Нуссельта выражен через величину р, определяющую поток в единице объема зерненного материала. В случае обтекания одного тела (шар, цилиндр, пластина) или течения в трубе целесообразно поток относить к единице поверхности этого тела и использовать коэффициент массопередачи Р и соответственно [c.369]

С. Я. Герш и А. М. Архаров [41] на основании проведенных ими экспериментов установили, что поверхность контакта между фазами не равна поверхности пластин, составляющих дно ходов ректификатора. Это происходит вследствие волнообразования на поверхности дна и связано с шероховатостью материала. Поэтому они вводят фактор /, учитывающий влияние шероховатости материала. Они выяснили также, что на величину коэффициента массопередачи оказывают влияние величины флегмового числа, эквивалентный диаметр канала, средний радиус кривизны канала, число единиц переноса массы. Последний фактор учитывает характер кривой равновесия системы, подвергаемой ректификации. [c.290]

Еще одна распространенная форма представления интенсивности массообмена — использование критерия Нуссельта Ки = = 1/0. Усредняя переменные значения коэффициента массопередачи по длине пластины и подставляя результат усреднения в выражение критерия Ыи, получим [c.34]

Исследования, проведенные на единичном канале, образованном двумя параллельными вертикальными пластинами, показали возможность применения полученных выше уравнений для трубок к расчетам массопередачи в плоском канале. [c.97]

Патрубки с открытыми концами или перфорированные пластины используются иногда без механического перемешивания для ускорения процесса массообмена, например, в хлораторах. Очевидно, что большая часть процесса массопередачи проходит в момент образования новой поверхности. Большая часть процесса абсорбции двуокиси углерода из одиночных пузырей проходит при образовании, отрыве и во время подъема [c.88]

Экстракторы, представленные на рис. У1-21,/с — о, отличаются относительным размером и формой мешалки и неподвижно укрепленных на корпусе аппарата пластин. Роторно-дисковый экстрактор (рис. М -2, м) характеризуется относительно высокой производительностью и высокой интенсивностью процесса массопередачи. Примером может служить опыт промышленной эксплуатации роторно-дисковых экстракторов в производстве капролактама [46]. [c.479]

Приводятся математические модели и алгоритмы решения задачи о стационарном распределении концентрации вещества в кристаллизационной колонне с кристаллами в форме пластин и сфер при учете диффузии в твердой и жидкой фазах, конечного коэффициента массопередачи от твердой фазы к жидкой и отбора. Даны приближенные формулы для оценки влияния учтенных параметров на величину фактора разделения. Библ. 13 назв. [c.230]

Рис. 18-5. Теоретические профили скорости, температуры и состава в ламинарном пограничном слое на горизонтальной пластине при наличии массопередачи у стенки [20]

Пример 18-6. Расчет скорости массопередачи. Требуется найти выражение для локальной скорости сублимации из пластины, показанной на рис. 18-4, в ламинарный пограничный слой. Мольная доля А вблизи стенки 0,9 мольная доля А в набегающем потоке х0,01, а число Шмидта для газа постоянно и равно 2,0. Молекулярные веса и одинаковы, а физические свойства системы постоянны. [c.548]

Здесь подстрочный индекс / характеризует свойства, отвечающие пленочной температуре Tf = V2 (То + оо) и пленочной концентрации хаг = [хао + а лсо)- Корреляция, относящаяся к теплообмену, получена для системы, где массоперенос полностью отсутствует и где температура поверхности теплообмена (плоской пластины) постоянна во всех точках. Поэтому область применимости аналогии (20.34) между процессами тепло- и массопередачи ограничена соответственно малыми скоростями массообмена и системами, в которых концентрация равномерно распределена в пространстве вблизи поверхности массообмена. Корреляция (20.34) может быть использована и в случае систем, где процессы переноса тепла, массы и количества движения протекают одновременно, если скорости массообмена не слишком велики. [c.578]

Этот раздел посвящен теоретическому исследованию влияния массообмена на коэффициенты трения, тепло- и массопередачи в системе, изображенной на рис. 18-4 (ламинарный поток жидкости или газа, обтекающий полубесконечную плоскую пластину). Наиболее существенная отличительная черта указанной системы — наличие в ней весьма сложной гидродинамической картины с двухмерным полем скоростей, зависящим от двух координат. Вследствие двухмерной геометрии системы способ описания протекающих в ней процессов межфазного обмена должен отличаться в принципе от более простых способов, основанных на пленочной модели или на модели проницания. [c.608]

При оптимизации геометрии плоскопараллельной насадки с перераспределительными элементами применяли метод математического планирования эксперимента, что позволило значительно сократить объем исследований. В качестве параметра оптимизации был принят коэффициент массопередачи в жидкой фазе. В число независимых переменных включили следующие характеристики насадки расстояние С между пластинами (кодовое обозначение х ), гол [c.98]

Плоскопараллельная насадка описанной конструкции, кроме интенсификации процесса благодаря наложению на стекающую пленку возмущений с определенной частотой, обеспечивает гарантированную толщину пленки при различных нагрузках по жидкости, что расширяет диапазон устойчивой работы аппаратов. Интенсификация технологических процессов достигается также вследствие увеличения поверхности массопередачи, поскольку жидкость, стекающая по наклонным пластинам, также участвует в процессе контактирования с газом, проходящим через от- [c.113]

При содержании в воде 4 мг л хлорного сульфонола увеличение нагрузки на фильтросную пластину от 39 до 156 л мин уменьшает величину коэффициента массопередачи на 16 и [c.61]

Опыты показали, что движение ионита и коэффициент массопередачи зависят от особенностей конструкции аппарата. Катионит следует вводить возможно глубже в слой, так как при неглубоком вводе часть его проходит на следующую полку не взаимодействуя. При большой высоте /г, однородность слоя нарушается, и коэффициент массопередачи падает. Кроме того, увеличение гидравлического сопротивления слоя нарушает переход ионита с полки на полку. Высота слоя не должна быть более 70 мм. Опорная решетка должна давать свободный проход пузырькам газов, которые могут выделяться при ионообмене. В двойной опорной решетке аппарата верхняя пластина имеет отверстия с диаметром 40 мм, нижняя — поперечные прорези шириной 4 м.и. [c.116]

Граничные условия (П1.20) получают из баланса количества вещества, подводимого к торцам пластины массопередачей из ядра потока и отводимого внутрь диффузией в порах катализатора. Так как вся рассматриваемая система симметрична относительно цен- тральной плоскости пластины, одно из граничных условий может быть заменено на условие симметрии йС/йХ = О при X = 0. [c.106]

За какое время массовая доля этанола в центре пластины упадет до 0,009, если поместить ее в большую емкость с хорошим перемешиванием, наполненную чистой водой, имеющей температуру 25 С Можно допустить, что сопротивление массопередаче в водной фазе отсутствует и что концентрация этанола в воде, в том числе у поверхности пластины, постоянна и равна нулю. [c.465]

Как уже указывалось, решение уравнения (34. 3) представлено графически на рис. 12. 8. Это графическое решение справедливо для уравнения (34. 2) при числе Шмидта, равном единице, но только в предельном случае, когда скорость диффузии приближается к нулю. Это вызвано тем, что решение, представленное на рис. 12. 8, получено в предположении, что скорость, нормальная к пластине Пуа, равна нулю. Если в установившемся состоянии происходит диффузия от пластины в поток, то составляющая скорости Ыу не может быть равна нулю на поверхности пластины, и только в предельном случае, когда Uys приближается к нулю, решение, представленное на рис. 12.8, может быть применено к массопередаче. [c.490]

Результаты, показанные на рис. 34. 1, могут быть выражены через коэффициент массоотдачи к Скорость массопередачи между жидкостью и пластиной может быть записана посредством [c.492]

Рис. 34. 1. Профили концентраций при массопередаче в ламинарном пограничном слое над плоской пластиной Зс = 1 [59].

В системах с пограничным слоем, где происходит одновременная тепло- и массопередача, а Рг = 8с = 1,0, профили безразмерной температуры также изображаются кривыми рис. 34. 1. Выводы относительно коэффициентов массоотдачи можно распространить на коэффициенты теплоотдачи. Скорость теплопередачи от потока горячего газа, протекающего над плоской пластиной, уменьшается вследствие массопередачи в пограничный слой с поверхности пластины. Одним из способов доказательства этого является нагнетание второго газа через пористую плоскую пластину в пограничный слой. При высокой скорости потока может происходить сублимация самой пластинки, сопровождающаяся не только поглощением скрытой теплоты сублимации, но и сни-. [c.494]

В этой главе мы рассмотрим массопередачу в турбулентном потоке примерно тем же методом, каким мы пользовались при рассмотрении теплообмена в турбулентном потоке (гл. 25). Целесообразно рассмотреть массопередачу в турбулентном пограничном слое у плоской пластины ввиду небольшого, но все возрастаюш его числа непосредственных применений этой теории. Более важная причина состоит в том, что это изучение приводит к пониманию массопередачи при движении над поверхностями более сложной геометрической формы. Мы рассмотрим также классические аналогии переноса тепла, массы и количества движения между жидкостью и внутренней стенкой трубы. Наконец, мы проанализируем теорию проницания, базирующуюся на некоторой модели процесса. Замечательная особенность этой теории заключается в том, что она описывает массопередачу (и теплопередачу) между двумя жидкими фазами. Это отличает ее от большей части теорий переноса, которые в большей или меньшей степени ограничены применимостью к обмену между жидкостью и твердой фазой. [c.498]

Рис. 35. 1. Массопередача от плоской пластины в турбулентный пограничный слой.

Сделанные раннее замечания о механизме массопередачи между фазами получены на основе концепции неподвижной пленки каждой жидкости, примыкающей к границе раздела. Хотя было известно, что устойчивой жидкой пленки в действительности не существует в большинстве систем с массопередачей, эта концепция неподвижной пленки неопределенной толщины, сравнимой с вязким подслоем в движущемся пограничном слое, была основой большинства моделей массопередачи. Предполагалось, что масса переносится в этой пленке путем молекулярной диффузии, согласно уравнениям установившейся массопередачи. Эта теория привела к определению коэффициентов массоотдачи через коэффициенты диффузии и толщину пленки. В этой книге мы почти всегда приводили коэффициенты переноса для отдельных фаз в турбулентном потоке как эмпирические величины без ссылки на пленочную теорию. В большей части случаев, подобных потоку над плоской пластиной, мы видели, что неподвижной пленки не существует. Количество вещества, передаваемого от пластины в пограничный слой, переносится нормально к пластине путем диффузии и параллельно пластине благодаря движению жидкости. Однако пленочная теория была использована в гл. 33, чтобы получить зависимость между к- и для турбулентного потока [см. уравнения (33. 23) и (33. 26)]. [c.508]

В гл. 34 изучалась массопередача для бинарной смеси в ламинарном пограничном слое на плоской пластине. Было рассчитано влияние результирующего потока массы в направлении, перпендикулярном пластине, на коэффициент массоотдачи. Результаты расчета представлены на рис. 34. 1. Отмечалось, что этот поток массы влияет на коэффициент теплоотдачи. Мы увидим, что он влияет также и на коэффициент гидравлического сопротивления. [c.559]

Пластины с колосовидным профилем гофра. Из графической зависимости параметров Nu/Pr" и ApiL от Re, приведенной в [6], следует, что оба параметра увеличиваются при увеличении угла между гребнями гофров от 30 до 120°. Исследования массопередачи привели к аналогичным результатам [11], [c.84]

Величины т, п и у произвольные. Поэтому X может быть безразмерной величиной только в том случае, если безразмерны все три выражения в скобках. Безразмерность этих трех комплексов (Ki = Dlpd , K2 = r /ppd и Ks = a/pd), в которой легко убедиться, соответствует л-теореме. При решении многих задач используют следующие комплексы величину которая называется числом или критерием Нуссельта Nu=pd lD отношение Ks/Ki, называемое критерием Рейнольдса Re=adpir, и отношение Ki/Ki — критерий Прандтля Pr = r lpD. Смысл этих критериев состоит в следующем. Критерий Nu характеризует массопередачу. При использовании коэффициента р он определяет поток в единице объема зернистого материала. В случае же обтекания одного тела — шара, цилиндра, пластины или течения в трубе — поток целесообразно относить к единице поверхности тела и использовать коэффициент Р и соответственно Nu =P dJD. [c.258]

Лишь в немногих случаях (обтекание ламинарным потоком жидкости тел простой формы, таких как шар или полубесконеч-ная пластина) известно распределение скорости потока в диффузионном пограничном слое и уравнение (III.6) можно решить аналитически. При этом величина диффузионного потока на активную поверхность может быть представлена в виде (1И.4) с эффективной толщиной пограничного слоя 6, являющейся вполне определенной функцией,физических свойств и скорости движения жидкости, [1]. Поэтому формулу (III. 4), несмотря на неправильность предположений, использованных при ее выводе, можно применять как феноменологическое соотношение, определяя коэффициент массопередачи (III.5) экспериментально. [c.114]

Таким образом, для вычисления макроскопической скорости реакции, идущей на неравнодоступной поверхности, недостаточно знать химическую кинетику процесса и средний коэффициент массопередачи. Единственно строгим методом расчета, как отмечалось в п. 1, является решение уравнения конвективной диффузии в пограничном слое с граничным условием, учитывающим скорость химических превращений. Решение этой задачи для полубесконечной пластины, обтекаемой ламинарным потоком жидкости [1], показывает, что эффективная толщина пограничного слоя зависит не только от физических свойств потока и скорости его движения, но и от скорости химической реакции на поверхности. Приближенное решение той же задачи для газового потока с ламинарным и турбулентным пограничным слоем получено в работах [5, 6]. Попытки строгого решения задачи для тел более сложной формы, а также учета разогрева реагирующей смеси и поверхности катализатора за счет тепла реакции наталкиваются на серьезные затруднения.-Поэтому до сих пор все расчеты и исследования диффузионной [c.123]

В качестве примеров специально выбраны две задачи, которые не имеют аналогии с теплопередачей. В примере 18-4 рассмотрен неустановившийся процесс испарения жидкости в многокомпонентную смесь это приводит к анализу эффекта массодиффузии . В примере 18-5 показано, как толщина диффузионного пограничного слоя зависит от положения описываемой области и свойств жидкости в системе, где перенос массы сопровождается гомогенной реакцией. Б следующем разделе обсужден расчет профилей скорости, температуры и концентраций в потоке, движущемся ламинарно вдоль пластины, при высоких скоростях массопередачи на ее поверхности. [c.532]

Рпс. 18-4. Тангенциальный поток вдоль полубесконечной горизонтальной пластины в виде острого клина при наличии массопередачи в поток. Переход от ламинарного режима к турбулентному обычно происходит в области Ке = иоож I V порядка 10 . Примечание пограничный слой ниже пластины здесь не рассмотрен. [c.539]

В настоящее время вопрос влияния ПАВ на процессы растворения кислорода в аэротенках изучается в Академии коммунального хозяйства. На первой стадии этих исследований было подтверждено снижение скорости растворения кислорода в присутствии ПАВ. Сравнение влияния двух типов ПАВ — сульфонола НП-3 и хлорного сульфонола — показало, что более интенсивное снижение константы скорости растворения кислорода наблюдается в присутствии сульфонола НП-3. По-видимому, в этом случае сказывается более высокая сорбционная способность прямоцепочечных алкилбензолсульфонатов. Было также установлено, что коэффициент массопередачи, следовательно, скорость растворения кислорода зависит не только от концентрации ПАВ, но также и от нагрузки на фильтрооную пластину. "Чем меньше эта нагрузка, тем больше время образования пузырька, и в присутствии ПАВ заметно повышается величина коэффициента массопередачи. Снижая нагрузку на фильтросную пластину, мы фактически повышаем удельный вес фазы растворения кислорода в момент образования пузырька. [c.61]

Расположение аэраторов в плане. Ширина и форма аэрационной полосы в аэротенке влияют на формирование гидродинамической структуры потока и в значительной степени определяют эффективность процесса массопередачи. На рис. 31 представлены различные варианты расположения аэраторов. Вопросу формирования аэрационной полосы в аэротенке посвящено значительное число работ. Еще на заре применения биохимического метода очистки сточных вод получили распространение аэротенки с расположением аэраторов вдоль одной из стен коридора, что создает спиралеобразное движение жидкости. По данным А.Пасвера, при этом пузырьки вводятся в струю воды, скорость которой в 2—3 раза выше скорости их движения. Вследствие этого время воздушного контакта уменьшается до 1/3—1/4 ожидаемой величины и в аэротенке глубиной 3 м составляет только 3—4 с вместо 10—12 с при соответственном снижении эффекта массопередачи. В 1949—1950 гг. Г.С.Попковичем на основании натурных наблюдений были показаны преимущества двустороннего расположения фильтросных пластин в коридоре (а.с. 89980 СССР), позволившего более рационально использовать подаваемый в аэротенк воздух. [c.54]

Опубликованные сведения о массопередаче в барботажных колоннах немногочисленны. Большинство экспериментальных исследований выполнялись в колоннах диаметром 15 см или менее. В ранней статье Шульмана и Молстада [104] описана работа небольших колонн и представлены хорошие фотографии скоплений пузырьков. Опыты проводились в колоннах диаметрами 5 и 10 см с распределителем газа в виде пористой пластины при нисходящем течении жидкости со скоростями, достигавшими 195 ООО кг/(м -ч). Было найдено, что в случае десорбции диоксида углерода из воды НТЩоь составляет от 0,15 до 0,76 м, увеличивается линейно с возрастанием но по существу не определяется скоростью подачи газа при высоких значениях О [>171 до 269 кг/(м -ч)[. Бролик, Фэйр и Лернер [7] окисляли сульфит в барботажных колоннах диаметрами 7,6, 10,2 и 15,2 см при скоростях газа 465 кг/(м -ч) или 0,34 м/с, используя распределитель с одним отверстием. [c.662]

ОдНаКО раСХОД ЭНерГИИ На 1 КГ удален- относительный расход воздуха при-НОЙ примеси (по ВПК) примерно равен расходу при употреблении пористых пластин [498, с. 45]. Эффективность массопередачи при сред-непузырчатой аэрации зависит от высоты слоя воды в аэротенке, при этом коэффициент использования кислорода не превышает 7—8%. [c.291]

Для увеличения коэффициента использования воздуха предлагаются различные усовершенствования систем мелко- и среднепу-зырчатой аэрации, например применение аэраторов с насадками, перфорированными пластинами, сетками и т. д. [498, с. 43 500]. Эти приспособления позволяют увеличить время пребывания пузырьков в воде, а также повышают коэффициент массопередачи за счет так называемых концевых эффектов, возникающих в момент образования и коалесценции пузырьков. [c.291]

Известно очень мало сообщений об экспериментальных исследованиях массопередачи от плоской пластины в противоположность многим исследованиям по теплопередаче. В недавней статье Кристиан и Кезиос [24] описывают измерения местных и средних коэффициентов для нафталина, возгоняющегося в поток воздуха, протекающего параллельно оси полого цилиндра. Их результаты показаны на рис. 34. 2. Прямые, проведенные по экспериментальным точкам, описываются уравнениями, отличающимися от уравнений (34. 9) и (34. 10) только коэффициентами, равными соответственно 0,339 и 0,678. Можно было бы ожидать, что эти результаты несколько отличаются от уравнений для плоской пластины из-за кривизны поверхности. Однако для выбранных цилиндров (диаметры 19 и 25,4 мм) радиус кривизны был настолько велик по сравнению с толщиной пограничного слоя, что полученная характеристика оказалась такой же, как для плоской пластины. Число Шмидта для системы воздух — нафталин было равно 2,40. [c.494]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология