Модель массообмена

Рис. 5.6. К выводу математической модели массообмена

II Модель массообмена в очень тонких пленках жидкости прн абсорбции, сопровождаемой химической реакцией. [c.286]

В настоящее время отсутствует общепринятая модель массообмена, описывающая достаточно полно явления массопередачи при разделении многокомпонентных смесей. Можно указать два направления расчета коэффициентов массопередачи и эффективностей тарелок в многокомпонентной ректификации [c.84]

Научные исследования, выполняемые в рамках программы, включали разработку математической модели массообмена в реакторе с зернистым слоем, определение расхода, скорости жидкости, а также теплообменных характеристик при ламинарном течении в каналах некруглого поперечного сечения, параметров совместного тепломассообмена гетерогенных систем. [c.8]

Дисперсионная модель массообмена в химическом реакторе с [c.8]

Оценка скорости массопередачи кислорода на основе коэффициента массоотдачи в жидкой фазе Рж применяется редко в связи с трудностью экспериментального определения данной величины при использовании основных моделей массообмена (табл. 2.11). В практических расчетах скорости массопередачи кислорода из газовой фазы в жидкую используют в основном величину объемного коэффициента массопередачи Кьо) или поверхностного коэффициента [Кь ). В табл. 2.12 приведен ряд зависимостей для расчета коэффициента массопередачи в различных аппаратах [15, 18, 38]. [c.88]

Отмеченные недостатки двухпленочной модели массообмена, постулирующей стационарный режим массообмена, обусловили появление других моделей, постулирующих нестационарный режим процесса. Так, пенетрационная модель Хигби предполагает, что переход вещества совершается в результате сменяющих друг друга элементов данной фазы (жидкости, газа, пара) на межфазной поверхности, куда они доставляются из основной массы молекулярной диффузией. Вследствие быстрой смены этих элементов происходит пульсирующее обновление межфазной поверхности, причем из-за кратковременности контакта с ней каждого элемента массообмен протекает в условиях нестационарного режима, т. е. количество переходящего вещества изменяется во времени. Принимая, что все элементы каждой фазы контактируют с межфазной поверхностью одинаковое время Тэ, а на самой поверхности существует фазовое равновесие, Хигби получил следующее выражение [c.444]

Позднее тот же результат для границы раздела газ — жидкость был получен иным методом в работе [15]. Наряду с этим в тонких пленках, стекающих по твердой стенке, следует учитывать влияние на процесс массообмена не только пограничного слоя у поверхности раздела пар — жидкость, но и пристеночного слоя. Торможение жидкости на стенке вносит существенные коррективы в модель массообмена, основанную на сведении всего диффузионного сопротивления к сопротивлению пограничного диффузионного слоя вблизи поверхности раздела пар (газ)—жидкость. Математическая интерпретация такого вывода может проявиться в изменении эффективного показателя степени при 8с, . [c.84]

В связи со сказанным выше понятно, что построить математическую модель массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя, в которой одновременно учитывались бы все физические явления, оказывающие влияние на этот процесс, очень сложно. Поэтому большой интерес представляет сравнительный анализ влияния различных механизмов переноса на процесс массообмена. [c.185]

Имеющиеся в литературе модели массообмена между газовым пузырем и плотной фазой псевдоожиженного слоя можно разбить на две группы. К одной из них следует отнести математические модели, авторы которых предполагают, что основное сопротивление массопереносу сосредоточено на границе между газовым пузырем и окружающей его плотной фазой [59 90, с. 583 133—135]. [c.185]

В следующих двух разделах данной главы будут подробно рассмотрены оба типа математических моделей массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя. Кроме того, будет изложена математическая модель, массообмена газовой пробки с плотной фазой псевдоожиженного слоя. [c.186]

Таким образом, в данном разделе изложена теория массообмена газового пузыря с плотной фазой слоя, основанная на предположении, что. целевой компонент идеально перемешивается внутри газового пузыря и прилегающей к нему области циркуляции газа. В следующем разделе будет изложена модель массообмена, при построении которой предполагается, что сопротивление массопереносу сосредоточено, на границе между газовым пузырем и плотной фазой псевдоожиженного слоя. [c.194]

Рассмотрим также математическую модель массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя с учетом процесса адсорбции целевого компонента твердыми частицами. Уравнение, описывающее изменение концентрации целевого компонента с, будет иметь следующий вид [c.206]

Попытка построить модель массообмена между пузырем и непрерывной фазой содержится в работе Партриджа и Роу [24]. Здесь и во всех теоретических работах, рассмотренных ниже, предполагается, что скорость подъема пузыря превышает скорость псевдоожижения и, следовательно, образуется область с замкнутой циркуляцией жидкой фазы, включающая пузырь. Авторы [c.123]

Основные предположения, лежащие в основе рассмотренных выше теоретических моделей массообмена между пузырем и непрерывной фазой, и результаты вычислений скорости массообмена кратко приведены в таблице. Условные обозначения в таблице иллюстрирует рис. 2. Схематически изображены сопротивления массопереносу, которые авторы рассматриваемых моделей предполагают сосредоточенными в различных областях течения. [c.138]

В заключение рассмотрим работу Уолкера [41], в которой исследовались и критически проанализированы две наиболее распространенные физические модели массообмена между пузырем и непрерывной фазой — модель конвективной диффузии, проанализированная выше, II модель, основанная на допущении об определяющей роли турбулентного следа, образующегося за пузырем, рассмотренная в работах [10, 42, 4.Я]. [c.138]

Представлен критический обзор экспериментальных и теоретических исследований массообмена пузырей с плотной фазой взвешенного слоя. Проанализированы теоретические модели массообмена. Результаты теоретических исследований сравниваются с экспериментальными данными. Ил. 2. табл. 1, библиогр. 43 назв. [c.245]

При наличии относительно больших скоростей потоков фаз в процессах экстракции мы можем предположить следующую модель массообмена [c.340]

Получено удовлетворительное согласование с предлагаемой моделью массообмена пузырей с плотной фазой [c.109]

Проведено сравнение результатов расчета с экспериментальными данными Лошакова по десорбции двуокиси углерода из дистиллированной воды Для опытов, удовлетворяющих требованиям предложенной модели массообмена (Ке 60), наблюдается -хорошее совпадение с результатами расчета. При фактической длине трубки L = 0,96 м расчет по программе дает 0,981,01 л<. [c.84]

Нами принята следующая модель массообмена фазы обмениваются массами посредством межфазнъгх потоков ] 2 и причем все п компонентов при-с тствуют в обоих потоках, а перенос ко>шонентов между фазами происходит ча счет разности коицентращш компонентов в потоках ]] и. Т , [c.234]

Несмотря на кажующуюся простоту метода противоточной кристаллизации из расплава, осуществляемый в кристаллизационной колонне процесс разделения имеет довольно сложную природу. Во-первых, помимо эффекта разделения, имеющего место при образовании твердой фазы в кристаллизаторе колонны, в общий эффект разделения будет входить и эффект отмывки кристаллов от захваченной (окклюдированной) жидкости движущимся противотоком расплавом. Во-вторых, в колонне идет процесс частичной перекристаллизации подобно тому, как в ректификационной колонне может иметь место частичные конденсация пара и испарение жидкости непосредственно в ректифицирующей части. И, в-третьих, поскольку движующиеся противотоком по колонне твердая и жидкая фазы находятся в контакте друг с другом, между ними будет происходить диффузионный массообмен, аналогичный диффузионному массообмену между жидкостью и паром в ректификации. Одновременно в кристаллизационной колонне протекают и другие явления, такие, как, например, изменение среднего размера кристаллов и ДОЛИ твердой фазы. Все это в целом затрудняет решение задачи оценки общего эффекта разделения в колонне. Этим и объясняется то, что для описания процесса противоточной кристаллизации в литературе предложены различные модели массообмена, каждая из которых основана на том или ином допущении об основной лимитирующей стадии процесса. [c.133]

Модели микро- и макросмешения ферментационной среды формируют модель III ступени — модель гидродинамики, обобщенно учитывающую эти эффекты. Оказывая непосредственное влияние на процессы транспорта вещества и энергии, условия микро-и макросмешения определяют также и конкретный вид уравнений моделей массообмена и теплообмена, представленных соответствующими блоками на схеме. Математическое описание моделей каждого блока может быть достаточно сложным. Так, модель массообмена включает в общем случае описание процессов транспорта субстрата из газовой нли малорастворимой жидкой фазы в культуральную жидкость, транспорт питательных элементов к клеточной оболочке одиночной клетки или к клеточному агломерату, диффузию внутрь агломерата и т. д. [c.111]

В книге рассмотрены основные положения строгой термодинамической теории фазового равновесия между жидкостью и паром, дана теория процессов открытого испарения и дистилляции. Большое внимание уделено термодинамико-топологическим структурным закономерностям диаграмм азеотропных смесей, описаны явления азеотропи и правила преобразования фазовых диаграмм. На основе различных моделей массообмена проанализированы процессы непрерывной и периодической ректификации, освещены специальные приемы ректификации, описаны типовые комплексы ректификационных колонн, принципы и методика составления технологических схем ректификации. [c.2]

В моделях массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного. слоя необходимо также учитывать нестацио-нарность этого процесса. Процесс массообмена будет нестационарным в период установления стационарного режима. Неста-ционарность процесса массообмена может быть обусловлена также изменением размеров газового пузыря по мере его подъёмам в псевдоожиженном слое. Кроме того, к нестационарности гидромеханических полей приводит взаимодействие пузырей между собой. Нестационарные пульсационные движения фаз псевдоожиженного слоя могут приводить к дополнительному обмену целевым компонентом между областью замкнутой циркуляции газа и остальной частью слоя, а также к частичному отрыву этой области от газового пузыря. [c.185]

Модель массообмена, основанная на предположении о том что сопротивление массопереносу сосредоточено в области, при-легающей к границе газового пузыря, была предложена в монографии Дэвидсона и Харрисона [591. Позднее эта модель была усовершенствована в работе [1331, в которой, в отличие от ра боты [591, предполагалось существование двух диффузионных пограничных слоев внутри и вне пузыря. Кроме того, в работе [133] учитывалось взаимодействие между потоком целевого компонента за счет диффузии и потоком целевого компонента за счет конвективного переноса, в то время как в работе [59] при вычислении диффузионного потока предполагалось, что конвектив- [c.194]

В аппаратах с псевдоожиженным слоем малого диаметра обычно наблюдается -поршневой режим псевдоожижения, при котором часть газа проходит через слой в виде газовых пробок- (см. рис. 14). Движение газовой и твердой фаз в окрестности газовой пробки рассматривалось в разделе 5 предыдущей главы. В данном разделе будет изложена математическая модель массообмена газовой пробки с плотной фазой псевдоожиженного слоя. Ограничимся рассмотрением таких псевдоожиженных систем, в которых скорость подъема газовой пробки значительно превышает скорость газа, необходимую для начала псевдоожижения. Такое условие выполняется для псевдоожиженных слоев, в которых твердые частицы имеют весьма малые размеры. В этом случЗе границы газового пузыря и области циркуляции газа практически совпадают. Массоперенос от газовой пробки для таких систем определяется диффузией целевого компонента. Предполагается, что концентрация целевого компонента меняется в узких областях, прилегающих к поверхности газовой пробки. Изменение концентрации целевого компонента внутри-газовой пробки и в плотной [c.200]

В предыдущих разделах данной главы при анализе массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя предполагалось, что целевой компсшент не вступает в химическую реакцию в плотной фазе слоя и не адсорбируется твердыми частицами. Поэтому изложенные в этих, разделах результаты можно применять при математическом моделировании химических реакторов или тепломассообменных аппаратов с псевдоожиженным слоем только в том случае, если протекание химической реакции или адсорбционного процесса существенно не влияет на скорость массообмена газового пузыря с плотной фазой слоя. Цель данного раздела — построение математической модели массообмена газо- вого пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя при наличии химической реакции.. [c.203]

Как уже говорилось выше, на процессы переноса тепла или массы в псевдоожиженном слое может существенно влиять тепло-или массообмен газовых пузырей с пЛотной фазой слоя. При анализе массообмена газового пузыря с плотной фазой слоя также возникает целый ряд проблем. В качестве примера укажем на проблему учета влияния химической реакции в плотной фазе слоя на массообмен пузыря с плотной фазой. Теоретический анализ процесса массообмена между газовыми пузырями и плотной фазой псевдоожиженного слоя представляет собой весьма сложную задачу в силу того, что на этот процесс оказывает влияние весьма большое число- явлений различной физической природы. Поэтому имеющиеся в литературе математические модели массообмена газовых пузырей с плотной фазой слоя нередко противоречат одна другой. Это связано с тем, что в различных моделях учитываются какой-либо один механизм массообмена и не учитываются другие. Одним из направлений дальнейшегб" развития теории переноса в псевдоожиженном слое является построение физически обоснованной модели тепло- и массообмена газовых пузырей с плотной фазой, учитывающие все механизмы, вносящие существенный вклад в массообмен. [c.253]

Модель массообмена между пузырем и непрерывной фазой впервые была предложена Дэвидсоном и Харрисоном [10]. Был рассмотрен стационарно движущийся пузырь, имеющий форму сферического сегмента. Сопротивление массопереносу сосредоточено внутри пузыря. Процесс массообмена рассматривался как суперпозиция процесса конвективной диффузии, протекающего в диффузионном пограничном слое на внутренней сферической поверхности сегмента, и конвективного потока вещества через пузырь, обусловленного нроточностью пузыря. [c.122]

Более совершенной является модель массообмена пузыря с непрерывной фазой, предложенная в [21, 27, 28]. Предполагается, что сопротивление массопереносу сосредоточено в погранич ном слое внутри пузыря у его границы и в пограничном слое у внешней границы облака. В области, состоящей из облака и кильватерной зоны, принимается полное смешение вещества. Концентрации внутри пузыря, в облаке и вдали от области циркуляции, которая принимается сферической, считаются различными. [c.125]

Остановимся на модели массообмена пузыря с непрерывной фазой, предложенной в [34]. Рассмотрен изолированный сферический пузырь, стационарно поднимающийся во взвешенном с. юе без изменения размеров. Предполагается, что скорость подъема превышает скорость исевдоожижения. Область замкнутой циркуляции полагается областью полного перемешивания вещества. Процесс массообмена определяется процессом конвективной диффузии вещества к границе области зал1Кнутой циркуляции. Уравнение конвективной диффузии и граничные условия записаны в [34] в виде [c.132]

Одновременно в криста.ялизационной колонне протекают и другие явления, такие, как, например, изменение среднего размера кристаллов и доли твердой фазы. Все это в целом затрудняет решение задачи об оценке общего эффекта разделения, достигаемого в колонне. Этим и объясняется то, что для описания процесса противоточной кристаллизации в литературе предложены различные модели массообмена, каждая из которых основана на том или ином допущении об основной лимитирующей стадии процесса. [c.198]

По аналогии с работой термодиффузионной колонны для разделения газовой sie H при разделении жидкой смеси перенос интересующего компонента по высоте колонны в безотборном режиме будет также описываться уравнением вида (5.53) или (5.57). Соответствующие выражения для коэффициентов переноса при этом будут определяться точностью используемых приближений в рассматриваемых моделях массообмена. Поскольку в жидкой смеси, находящейся в колонне, конвективная скорость переноса существенно выше скорости переноса за счет молекулярной дпй фузии, то можно принять, что в случае жидкостной термодиффузии Кс- С учетом этого, как показано в работе [132], выражение для фактора разделения колонны, работающей в стационарном состоянии, можно записать в виде [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология