Коэффициент внешнего массопереноса

Наиболее надежно определяется стадия, лимитирующая скорость массопереноса при адсорбции растворенных веществ методом [176], позволяющим также находить для внешнедиффузионной стадии значение коэффициента внешнего массопереноса. Решение системы уравнений, описывающих внешнедиффузионную кинетику поглощения растворенных веществ, изотерма адсорбции которых имеет слабовыпуклую форму (широко распространенный случай в технике адсорбционной очистки промышленных сточных вод), позволило получить уравнение, связывающее относительное приближение адсорбции к равновесию o//ap = Y и безразмерную величину Т, пропорциональную времени протекания процесса t . [c.195]

Из соотношения (6.17) легко найти и непосредственно коэффициент внешнего массопереноса Поскольку Nu = 3i з//)м, то [c.200]

Известно, что на кинетический коэффициент внешнего массообмена Рг существенное влияние оказывает гидродинамический режим движения газа. При переходе от ламинарного режима течения потока к турбулентному величина Рг растет и доля общего диффузионного сопротивления, приходящаяся на внешний массообмен, уменьшается. От величины адсорбции и начальной концентрации вещества в газовом потоке коэффициент внешнего массопереноса практически не зависит. [c.34]

Такая диаграмма является топологическим изображением нестационарного случая обычного линейного граничного условия, связывающего внешний массоперенос к поверхности гранулы с диффузией в гранулу. Запишем для Г-проводимостей следующие выражения Т 1 = О/кд, где Ох и 61 — коэффициент [c.342]

Анализ полученной зависимости показывает, что на начальной стадии кинетики коэффициент внутреннего массопереноса прямо пропорционален /о и обратно пропорционален л/Т, т. е. при постоянном коэффициенте внутренней диффузии D коэффициент р, - -св, и, значит, на начальной стадии кинетики диффузионный процесс полностью лимитируется внешним подводом вещества к гранулам адсорбента. Аналогичные закономерности отмечались в работе [25] для адсорбционных циклических процессов. Из формулы (2.1.117) также следует, что на начальной стадии коэффициент р, обратно пропорционален радиусу зерна R. [c.62]

Рассмотрим влияние основных параметров процесса на характер изменения отдельных составляющих коэффициента Ро. На кинетический коэффициент внешнего массообмена Pi влияет гидродинамический режим движения газа, причем с увеличением Re величина р, растет и, следовательно, диффузионное сопротивление внешнему массопереносу падает (см. гл. 1). От величины [c.203]

Коэффициенты массоотдачи редко удается установить теоретически чаще всего их находят из эмпирических уравнений внешнего массопереноса, представленных в критериальной форме [c.874]

В частных случаях, когда сопротивление внешнему массопереносу пренебрежимо мало, интенсивность внутреннего массопереноса может определяться несколько иным коэффициентом р согласно соотношению [c.209]

В условиях ламинарного потока метана, подаваемого в вертикальный реактор в многократном избытке под дно корзинки с образцом, роль пути диффузии на стадии внешнего массопереноса будет играть радиус корзинки (около 1 см). Скорость массопереноса определяется коэффициентом самодиффузии метана, который при 500° С равен 1,1 см сек [21]. Рассчитанное для этих условий время диффузии составило всего 0,46 сек. [c.38]

Кинетика адсорбции растворенных веществ в зависимости от гидродинамических условий обтекания пористого материала, структуры его пор, размера зерен адсорбента и ряда других факторов определяется как внешним переносом молекул растворенных веществ из потока к поверхности частицы, так и переносом сорбируемых молекул внутри пористой частицы адсорбента. В исследовании кинетики адсорбции важное значение имеют разграничение и количественная оценка стадий, лимитирующих процесс адсорбции из водных растворов. Существуют качественные и количественные методы разграничения лимитирующих стадий. Количественное разделение стадий основано на использовании данных о кинетических коэффициентах внешнего и внутреннего массопереноса. Методы определения этих коэффициентов были разработаны до сих пор только для бинарных систем, состоящих из растворителя и растворенного вещества. Более сложная задача — определение кинетических коэффициентов переноса многокомпонентных смесей, которому в настоящем сообщении уделено особое внимание. [c.135]

Коэффициенты самодиффузии часто вынужденно оцениваются по интегральным кинетическим кривым. Однако предпочтительнее оценивать их путем анализа кривых распределения концентрации изотопа по образцу. Этот более прямой метод исключает большую часть возможных ошибок метода кинетических кривых, вызываемых неточным выполнением принятых допущений (неполным исключением влияния внешнего массопереноса, неправильностью формы и полидисперсностью образца и т. п.). Однако, к сожалению, возможность его применения ограничивается достаточно большими монолитными образцами ионита. [c.254]

X. 1. ВНЕШНИЙ МАССОПЕРЕНОС И КОЭФФИЦИЕНТ [c.273]

На величину коэффициента внешней массоотдачи 31 влияет гидродинамический режим, а коэффициент внутреннего массопереноса Ра существенно зависит от степени отработки зерна С увеличением у Рз уменьшается, а доля внутридиффузионного сопротивления И 2. возрастает. [c.173]

Другие исследователи считают основной движущей силой внешнего массопереноса перепад общего давления. Расчеты в этом случае показывают, что необходимая влагопередача может быть обеспечена лишь при условии небольшого перегрева поверхности влажного образца по отношению к температуре насыщения пр заданном давлении. Так, согласно этим расчетам перегрев поверхности песка на 2,3° С обеспечивает необходимую интенсивность сушки при давлении 6,9 ат и температуре перегрева 56° С. Непосредственное измерение температуры подтверждает наличие перегрева поверхности, однако точность опыта не позволяет сделать окончательного вывода. Для тонких образцов коэффициент теплообмена может быть определен по формуле [c.258]

Изучение массообмена в одноступенчатом кипящем слое непрерывного действия имеет несомненное теоретическое и прикладное значения, позволяя обоснованно подойти к проектированию и расчету многоступенчатых аппаратов с кипящим слоем. К сожалению, ограниченное число исследований не позволяет в настоящее время получить надежные корреляции для вычисления коэффициентов массообмена при адсорбции в различных системах адсорбтив — адсорбент. Видимо, необходимо дальнейшее проведение исследований с целью определения основных закономерностей процесса и получения расчетных корреляций для коэффициентов внешнего и внутреннего массопереносов в зависимости от различных параметров процесса адсорбции. [c.62]

Следовательно, в таких мембранах интенсификация массопереноса за счет сопряжения с химической реакцией оправдана, если т. е. эффект особенно заметен при малой внешней движущей силе процесса диффузии (например в случае извлечения небольших, но токсичных примесей в исходной газовой смеси ЗОг, КОг и др.) или при низких значениях коэффициента диффузии компонента в мембране Я п- оо). [c.22]

При определенных условиях на поверхности реакционно-диффузионной мембраны в дренажном канале можно поддерживать более низкие значения химического потенциала, чем в напорном канале (ц1"<[11 ) — это соответствует положительным значениям приведенной движущей силы при >0, т. е. происходит ускоренный реакцией массоперенос в направлении диффузии компонента под действием внешней движущей силы. Область стационарных состояний при и х>1 на рис. 1.2 заключена в правом верхнем квадрате, где происходит монотонное возрастание приведенной скорости массопереноса 1 1 г с увеличением движущей силы —ц/ОМг, хотя коэффициент ускорения при этом падает (см. рис. 1.4). Энергетическая эффективность такого процесса, определяемая общим соотношением (7.71), при этом также монотонно возрастает, причем сохраняется сильная зависимость к. п. д. от степени сопряжения. [c.253]

Скорость массопереноса к пористому материалу определяется скоростью массопереноса к внешней поверхности частиц, характеризуемой внешним коэффициентом массоотдачи и скоростью массопереноса к внутренней поверхности сорбента. Внешние коэффициенты массоотдачи в газовой фазе можно рассчитать по уравнению [24] [c.65]

Скорость внутреннего массопереноса зависит от скоростей диффузии в порах сорбента, на его внутренней поверхности, в самой твердой фазе (для ионообменных смол), а иногда и от скорости химического взаимодействия с сорбентом. Коэффициент диффузии в порах Лп меньше соответствующего коэффициента диффузии во внешней среде его можно определить из уравнения [251 [c.65]

Суммарная скорость массопереноса может быть оценена коэффициентами массопередачи Ку или Кх (выраженными соответственно ио внешней или твердой фазам). Они определяются уравнениями [c.66]

Это означает, что на заключительной стадии заполнения, как и на начальной стадии кинетики, наиболее существенно влияние внешней диффузии. Аналогичные закономерности изменения коэффициента массопереноса были экспериментально отмечены и описаны в работе [26]. [c.64]

Обратим внимание на следующий факт в формуле (2.1.159) коэффициент р изменяется в широких пределах, причем Р - оо при 7 >0. Это позволяет в любом адсорбционном процессе выделить область внешнего и внутреннего массопереноса, согласно чему и меняется вклад каждого слагаемого правой части равенства (2.1.159). В области малых относительных концентраций в потоке скорость адсорбции лимитируется сопротивлением внешней массоотдачи, а распределение вещества по радиусу близко к равномерному. Коэффициент внутренней массопередачи Р очень велик, и основной вклад в сумму (2.1.159) дает первое слагаемое, в котором (согласно приведенным соображениям) можно положить уз = у = и точность этого равенства повышается с ростом выпуклости изотермы при достаточно малых В1. [c.71]

Приведенная ниже математическая модель процесса в зернистом слое катализатора позволяет учитывать влияние как внешних, так и внутренних неоднородностей. При этом предполагается, что течение потока является установившимся по всему реактору, поток газа плоский, симметричный, проницаемость слоя является функцией пористости и размера зерна. Ограничимся рассмотрением реактора с малым перепадом давления по слою Ар < /). Коэффициенты тепло- и массопереноса считаем пропорциональ- [c.57]

Введение в гомогенный поток жидкости газа, являющегося дополнительным ее турбулизатором, должно изменить условия формирования диффузионного слоя у поверхности частицы и соответственно отразиться на коэффициенте массопереноса. Но такое изменение будет ощутимо только в том случае, если массоперенос лимитируется внешним сопротивлением. Экспериментально это было подтверждено [122] методом измерения диффузионного потока от анодной платиновой частицы диаметром и длиной 5 мм, помещенной в слой зернистого материала. Исследования проводились при следующих гидродинамических условиях О < Ке, < 13,8 О < Ке < 30. [c.76]

Внешняя задача массопереноса записывается в виде уравнения массоотдачи, содержащего коэффициент массоотдачи р1 и разность концентраций целевого компонента в потоке и у нарул<ной поверхности зерна. Поскольку экспериментальное определение концентрации на наружной поверхности затруднительно, численные значения коэффициентов массоотдачи весьма разноречивы. [c.176]

Продольное перемешивание газа в слое, вызванное различными факторами, в значительной степени зависит от гидродинамического режима процесса. Таким образом, коэффициент массопереноса Ро в уравнении (4.63) является величиной переменной. Мгновенные его значения будут различными на разной высоте работающего слоя. Постоянным Ро можно считать в тех случаях, когда коэффициент массообмена в твердой фазе Рз принимается независимым от величины адсорбции или в случае процесса, лимитируемого внешним массообменом. [c.204]

Коэффициенты тепло- и массоотдачи в случае массопереноса во внешней фазе находят, обрабатывая экспериментальные данные в безразмерной форме [c.239]

В ЭТОМ случае кинетическая кривая, нанесенная на график в полулогарифмических координатах [In (1 — f), i], — прямая, исходящая из начала координат. Уравнение (VIII. 59) фактически не содержит констант, характеризующих процесс диффузии внутри частицы, но содержит коэффициент внешнего массопереноса р и является простейшим уравнением кинетики сорбции для случая, [c.231]

Характерная черта чисто внешнедиффузионного процесса — увеличение его скорости при увеличении концентрации и скорости движения внешнего раствора, вследствие увеличения коэффициента внешнего массопереноса (см. раздел. X. 2, стр. 279) и за счет увеличения градиента концентрации в диффузионном слое. [c.270]

Группа yVo/Ut представляет собой отношение скоростей переноса частиц вперед и вдоль стенки, группа Uxd/v — число Рейнольдса для частицы рч/р — относительная плотность частиц по отношению к среде, d — мера объема частиц utju — отношение конечной скорости частиц к скорости сдвига, характеризующее действие внешней силы, и Djv — обратное отображение числа Шмидта [уравнение (VII.26)], представляющее собой отношение коэффициента молекулярного массопереноса и момент количества движения. Если пренебречь силой тяжести или внешними силами и концентрационными эффектами, уравнение (IV.51) упрощается до выражения [c.216]

Если скорость переноса массы адсорбирующегося вещества от внёшней поверхности зерна адсорбента по системе пор к его центру намного меньше скорости внешнего массопереноса, то общая скорость адсорбции растворенного вещества определяется скоростью миграции его внутри зерна адсорбента. Такая кинетика массопереноса называется, внутридиффузионной. Диффузия молекул растворенного вещества в широких, порах адсорбента Принципиально не отличается от диффузии в растворе. Следовательно значение коэффициента диффузии в таких широких (транспортных) порах и в растворе должно быть одинаковым. Тем Не менее, вычислить скорость диффузии растворенного ве-щестэа транспортных порах адсорбента по значению невозможно, поскольку неизвестна действительная длина пути молеку4МВ каналах макро- и широких мезопор. Во всяком случае ясно, что она значительно больше радиуса зерна адсорбента. Отношение истинной длины пути молекулы, диффундирующей от внешней поверхности к центру зерна, к длине радиуса зерна адсорбента характеризует извилистость этого пути и является коэффициентом извилистости Экспериментально найденный коэффициент диффузии молекул растворенного вещества, рассчитанный в предположении о диффузии молекул к центру прямо по линии радиуса, получил название эффективного коэффициента [c.201]

Для учета влияния внешнего массопереноса на диффузию в сферическом зерне сорбента Шпан и Рибарич [38] применили известную в теории диффузии модель тела с оболочкой. При этом диффузионный пограничный слой рассматривается как окружающая шар неподвижная сферическая пленка раствора толщиной б, через которую осуществляется перенос диффундирующего вещества из внешнего раствора исключительно за счет нестационарной диффузии со значением D, равным коэффициенту диффузии во внешнем растворе. Концентрация вещества на границе пленки с раствором равна концентрации во внешнем растворе, концентрация же вещества на поверхности зерна ионита связана с концентрацией в растворе у поверхности законом Генри. [c.233]

В тепло-массообменных процессах внешние воздействия должны быть связаны с ускорением переноса энергии и массы. Из физической сущности тепло-массопереноса следует, что интенсификация может идти по пути создания больших градиентов скорости и давления по времени, влияния на конвективный перенос и непосредственно на коэффициенты переноса, а также по пути управления распределением источников воздействия. Когда создание больших градиентов лимитировано свойствами перерабатываемых веществ или технологическими условиями, перспективно физическое воздействие через конвективный тепло-марсоперенос. Существенный вклад может дать управляемое пространственно-временное распределение внутренних источников тепла, генерируемых различными полями или частицами. Наконец, существует возможность влияния непосредственно на коэффициенты переноса, например, утончение пограничных слоев под воздействием колебаний и т.п. [c.6]

При оценке внутреннего сопротивления массопереносу с помощью коэффициентов массоотдачн суммарная скорость массопередачи может характеризоваться коэффициентами массопередачи Ку или Кх, выраженными соответственно по внешней фазе или по фазе сорбента. Эти коэффициенты определяются уравнениями [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология