Массообмен свойства

Например, находящийся внизу металл может находиться в пузырьковом режиме, в то время как выше-расположенный шлак — в эмульсионном с иными, более высокими массообменными свойствами. [c.176]

В табл. 5.3. приводится сравнение характеристик новой насадки и колец Рашига и ГИАП-НЗ. Видно, что новая насадка обладает лучшими гидравлическими и массообменными свойствами, чем близкие ей по размерам известные насадки. [c.188]

Было проведено испытание двух промышленных колонн диаметром 300 и 600 мм. Основные характеристики колонн приведены в табл. У-22. Использовался разбавленный раствор хлорокиси ванадия в тетрахлориде титана. Изучены гидравлические и массообменные свойства колонны в зависимости от нагрузки. Нагрузочные характеристики имели довольно острый максимум [90]. Для колонн диаметром 300 мм оптимальные данные были получены ири нагрузке, составляющей 81 % от предельной, а дли колонны диаметром 600 мм — [c.187]

Развитие конструкций экстракторов этого типа идет в направлении разработки устройств, обеспечивающих улучшение массообменных свойств слоя твердого материала. [c.192]

В настоящее время для проведения процессов адсорбции в динамических условиях применяют гранулированные угли, имеющие несколько худшие массообменные свойства, однако позволяющие значительно интенсифицировать процесс. [c.122]

Горизонтальные шнековые экстракторы совершенствуются в направлении разработки устройств, обеспечивающих улучшение массообменных свойств слоя твердого материала. На рис 5.6.24 в горизонтальном экстракторе с секционирующими шнеками твердая фаза через [c.605]

Так как профиль концентраций, свойственный большинству разделительных массообменных процессов, характеризуется участками концентрирования, т. е. накопления тех или иных веществ, то это свойство в совмещенных процессах позволяет значительно повысить скорости химических реакций за счет создания для них благоприятных условий (например, размещение твердого катализатора, подвод тепла) в зонах с повышенной концентрацией реагентов. Это же обстоятельство позволяет увеличить селективность реакций за счет создания неблагоприятных условий (отсутствие катализатора, подвод хладагентов и другие) для вторичных и обратных процессов в зонах концентрирования продуктов реакции. [c.190]

Для повышения масштаба простых единичных процессов, таких как транспортирование материалов, массообмен или разделение веществ, можно пользоваться расчетными методами. Однако во многих случаях, когда применяются аппараты новых типов, сложные многофазные системы или вещества с недостаточно исследованными физико-химическими свойствами, приходится использовать моделирование как более точный метод масштабирования. [c.446]

Гильденблат И. А., Родионов А. И., Демченко Б. И.. Теор. основы хим. технол.. 6, 10 (1972). Влияние коэффициента диффузии на массообмен между потоками жидкости и газом (в ячейках с мешалками и колоннах с орошаемой стенкой при различных физических свойствах жидкостей). [c.269]

Водные дисперсные системы и увлажненные пористые тела составляют значительную часть материалов и продуктов естественного и искусственного происхождения, с которыми имеет дело техника и химическая технология. К ним относятся, например, адсорбенты и катализаторы, полимерные, строительные и конструкционные материалы, горные породы, почвы и грунты, биологические системы, пищевые, текстильные и сельскохозяйственные продукты. Физико-химические и механические свойства этих дисперсных систем зависят от содержания и свойств удерживаемой ими влаги. Кинетика массообменных процессов, составляющих основу многих технологий, определяется подвижностью и энергией связи влаги с твердой фазой. [c.4]

При проектировании реакторов описываемого типа следует иметь в виду, что характер газового потока и размер пузырьков зависят от скорости потока, определяющей величину межфазной поверхности. Процессы, в которых большую роль играет массообмен, следует проводить при турбулентном режиме верхней границей служит скорость, при которой начинают образовываться газовые пробки. Размеры пузырьков зависят от свойств жидкости — ее вязкости, плотности, поверхностного натяжения и т. д. Высота столба жидкости, зависящая от степени насыщения ее пузырьками газа, также влияет на работу аппарата. [c.360]

В средней части колонны происходит массообмен, поэтому в зоне 2 подвергаются изменению состав и свойства обеих жидкостей, а также и их количество. В зонах /1 и /з собираются продукты экстракции, которые должны освободиться здесь от увлеченных из средней зоны частичек другой жидкости. В соответствии с этим зоны и 2 должны обладать достаточной емкостью. Часто для облегчения разделения увеличивают диаметр колонны на уровне этих зон, как это показано на рис. 4-2. [c.299]

Смут [143] разработал формулу высоты единицы переноса для колонн с перфорированными тарелками. При этом было сделано допущение, что сопротивление массообмену оказывает только диспергированная фаза, из-за чего оказались не принятыми во внимание некоторые свойства сплошной фазы. Влияние пульсации выражается числом (в м /м /час), где /—частота пульсации (в час ). [c.360]

Основная трудность расчета массообменных процессов заключается в обеспечении решения систем уравнений материального и теплового балансов, причем сложности в обеспечении сходимости решения обычно возрастают при разделении смесей с сильно неидеальными свойствами. [c.134]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонны без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. 14, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. До некоторой степени это отражает свойства процесса ректификации, поскольку взаимодействие паровой и жидкой фаз, имеющих различные температуры, сопровождается явлениями конденсации. Вместе с тем такая замена, по существу, игнорирует межфазный массообмен, который также влияет на работу ректификационной колонны. [c.302]

Математическое обеспечение системы. Прикладное обеспечение системы составляют модули расчета составов и температуры паровой и жидкой фаз, разделительной способности массообменных элементов, физико-химических свойств компонентов и смесей, алгоритмы обеспечения сходимости расчета. [c.118]

При расчете массообменных процессов неравномерность распределения элементов потока на тарелках обычно учитывается по локальным характеристикам ограниченных объемов массообменного пространства, в пределах которых допускается идеализированное представление о механизме переноса вещества. Выделенные таким образом локальные объемы с однородными свойствами описываются типовыми гидродинамическими моделями. От числа, типа элементарных моделей и способа их взаимосвязей зависит точность описания структуры потоков в целом. Рассмотрим отдельные типовые модели структуры движения жидкости по тарелке ректификационной колонны. [c.87]

Расчет и, в большей степени, проектирование массообменных установок связан с выполнением ряда ограничений еше на стадии смысловой постановки задачи. Характер ограничений определяется многими факторами и, в первую очередь, требованиями к качеству продуктов разделения, особенностями физикохимических свойств компонентов смеси (термолабильность, близость температур кипения компонентов и т. д.), а также требованиями обеспечения устойчивых условий эксплуатации, наличием доступных теплоносителей и хладагентов для охлаждения продуктов и создания парового потока при ректификации. В зависимости от постановки задачи расчета могут накладываться Офаничения на аппаратурную организацию процесса. Таким образом, расчет установки является задачей оптимизации с офаничениями, причем часть из них связана с требованиями к качеству продуктов и обеспечению максимальной разделительной способности, а другая - с обеспечением экономичности эксплуатации процесса. Однако все эти офаничения тесно взаимосвязаны. Например, максимальная разделительная способность может быть обеспечена как в результате поиска оптимального технологического режима работы, так и подбором высокоэффективной аппаратуры. [c.246]

Влияние теплообмена на массообмен вызывается (без учета термодиффузии и диффузионной теплопроводности, эффект которых обычно незначителен) только изменением физических свойств среды, в том числе вязкости и коэффициента диффузии, в зависимости от поля температур [23]. [c.152]

Массообменные процессы обратимы, т. е. направление переноса компонентов смеси может изменяться в зависимости от рабочих условий (давления, температуры) и свойств разделяемой смеси. Перепое вещества прекращается при достижении состояния равновесия между фазами. [c.216]

Другим существенным свойством является то, что она равна коэффициенту обмена субстанции (р, деленному на толщину неподвижной пленки жидкости, которая создает основное сопротивление тепло- и массопереносу. Коэффициент обмена равен коэффициенту диффузии, помноженному на плотность, если под ф понимается концентрация, или коэффициенту теплопроводности, деленному на удельную теплоемкость, если под ф понимается энтальпия. Понятие неподвижной пленки является базовым для многих книг по массообмену в химической технологии и имеет важный физический смысл. В этом плане диффузия через неподвижную пленку иногда называется стефановским потоком. [c.18]

Однако это не означает, что конструкция реактора целиком определяется характером реакции и свойствами реагирующих веществ. Одну и ту же реакцию можно проводить в реакторах различных конструкций. Во многих случаях применение нового более совершенного реактора позволяет провести реакцию быстрее, с большим выходом целевого продукта и меньшим выходом побочных продуктов, например созданием лучшего температурного или гидравлического режима в аппарате, более высокого давления. Это, в свою очередь, отражается на работе и конструктивных особенностях обслуживающего реактор тепло- и массообменного оборудования. [c.243]

В отличие от массообменных процессов, в которых составляющие части исходной системы, не изменяясь, переходят из одной фазы в другую, при химических процессах исходные компоненты (вещества) претерпевают коренные изменения, приводящие к появлению в системе новых веществ, свойства которых отличаются от свойств исходных веществ. [c.8]

Скорость газа выбирают с таким расчетом, чтобы слой порошкообразного или гранулированного адсорбента находился во взвешенном (псевдоожиженном) состоянии. Свойства псевдоожиженного слоя подробно рассматриваются в двадцать второй главе. Интенсивное контактирование в псевдоожиженном слое способствует эффективному массообмену при адсорбции. [c.263]

Оба метода расчета процесса сушки могут применяться с любым из трех способов описания кинетики тепломассопереноса внутри частицы материала. Процедура итерационного расчета, содержащего позонный анализ кинетики сушки, весьма громоздка и для достижения нужной точности, как правило, требует использования вычислительной техники. Существенно также и то обстоятельство, что помимо температурновлажностной кривой здесь необходима предварительная информация о теплофизическ 1х или о массообменных свойствах материалов. [c.80]

Колонные аппараты для массообменных процессов. Разнообразие свойств жидких и газовых сред, в которых протекают массообменпые процессы при ректификации, абсорбции, экстракции и дистилляции в различных отраслях химической иромьпплен-иости, потребовало применения специальных конструкций колонной аппаратуры. [c.44]

Жидкости и газы, насыщающие нефтегазоконденсатные пласты, представляют собой смеси углеводородных, а также неуглеводородных компонентов, некоторые из которых способны растворяться в углеводородных смесях. При определенных режимах разработки нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождений в пласте возникает многофазное течение сложной многокомпонентной смеси, при котором между движущимися с различными скоростями фазами осуществляется интенсивный массообмен. Переход отдельных компонентов из одной фазы в другую влечет за собой изменение составов и физических свойств фильтрующихся фаз. Такие процессы происходят, например, при движении газированной нефти и вытеснении ее водой или газом, при разработке месторождений сложного комйонентногс ( ава (в частности, с большим содержанием неуглеводородных компонентов), при вытеснении нефти оторочками активной примеси (полимерными, щелочными и мицеллярными растворами различными жидкими и газообразными растворителями). Основой для расчета таких процессов служит теория многофазной многокомпонентной фильтрации, интенсивно развивающаяся в последние годы. Вместе с тем заметим, что область ее применения шире, чем здесь указано, и эта теория имеет важное общенаучное значение. [c.252]

Уэллек и Хуанг [341] исследовали стационарный массоперенос к сфере при малых значениях Ке, определяя поле скоростей из выражений для функции тока Накано и Тьена [50]. Результаты их расчетов для критерия Шервуда в зависимости от параметров задачи представлены на рис. 4.20. Заметим, что при всех значениях Ре усиление псевдопласти-ческих свойств жидкости приводит к более интенсивному массообмену. Для твердой сферы такой результат находится в противоречии с расчетами по формуле (4.158) и, как отмечено в работе [341], с решением, использующим приближенные значения для функции тока по данным Томита [342]. Это указывает на чувствительность решения к реологическому параметру и на необходимость использования наиболее корректных гидродинамических решений. Данные расчетов [341] показьта-ют, что при Ре>5 10 для решения диффузионной задачи можно воспользоваться формулами (4.119) и (4.122), причем как нетрудно заметить из рис. 4.21, формула (4.119) в этом случае также применима гишь для небольших значений параметра X, характеризующего отноше- [c.215]

В твердой фазе проводят тепловые процессы (например, охлаждение и нагрев сыпучих и пастообразных материалов), сушку и сублимацию, в которых теплообмен сочетается с массопереда-чей, а также обжиг, хлорирование и другие процессы, в которых наряду с химическими реакциями имеет место тепло- и массообмен. Особое положение занимают измельчение, смешение и диспергирование твердых и пастообразных материалов, в результате которых иногда существенно меняются свойства веществ. [c.168]

В первом томе приводятся основные данные по гидравлическим, тепловым и массообменным процессам химической технологии, необходимые для расчета и проектирования, а также таблицы II номограммы физико-химических свойств газов, яу1Дкостей, твердых материалов и их смесей. [c.270]

Технологическая (или рабочая) машина представляет собой комплекс механизмов, предназначенных для выполнения технологического процесса в соответствии с заданной программой. В ходе техно-логиче кого процесса под воздействием рабочих органов машины изменяются качественные показатели предмета труда (физические свойства, форма, положение) при этом затрачивается полезная работа В машинах химических производств технологический процесс обычно носит сложный характер на предмет труда помимо M xaim ческого воздействия может накладываться какой-либо (или совокупность) типовой процесс химической технологии — химическое превращение, межфазный массообмен, нагрев, изменение агрегапного (фазового) состояния вещества и др. Например, в аммо-низаторах-грануляторах происходит не только процесс гранулирования окатыванием, т. е. получение сферических гранул из мелкодисперсного материала перемещением его частиц во вращающемся барабане, но и химическая реакция — нейтрализация жидким аммиаком фосфорной кислоты, содержащейся в пульпе, которая подается в гранулятор, а также сушка материала (тепломассообменный процесс). [c.7]

Мембранное разделение газовых смесей основано на действии особого рода барьеров, обладающих свойством селективной проницаемости компонентов газовой смеси. Обычно мембрана представляет собой жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны, в которых поддерживают различные давления и составы разделяемой смеси. В общем случае понятие мембраны не обязательно связано с существованием такой перегородки и перепадом давления. В широком смысле под мембраной следует понимать открытую неравновесную систему, на границах которой поддерживаются различные составы разделяемой смеси под действием извне полей различной природы (ими могут быть поля температуры и давления, гравитационное и электромагнитное поле, поле центробежных сил). Разделительная способность такой системы формируется комплексом свойств матрицы мембраны и компонентов разделяемой смеси, их взаимодействием между собой. Существенна и степень неравновесностн такой системы. [c.10]

Автору, очевидно, остались неизвестными многочисленные работы по гидродинамике и массообменной способности аппаратов с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем, опубликованные на протяжении последних 6—8 лет советскими и зар жными исследователями. Это, естественно, значительно сузило объем информации по рассматриваемому вопросу, изложенной в данной главе. С целью восполнения этого пробела мы приводим список наиболее важных опубликованных работ [8-22]. В последних содержится достаточно обширная информация по ряду аспектов рассматриваемого процесса режимы трехфазного псевдоожижения начало полного ожижения и его зависимость от скоростей потоков ожижающих агентов, их физических свойств, а также от размеров и эффективной плотности элементов насадки динамическая высота слоя и газосодержание перепад давления в слое пределы существования трехфазного псевдоожиженного слоя интенсивность циркуляции элементов насадки в слое величина межфазной поверхности продольное перемешивание массообменная способность аппаратов с трехфазным псевдоожиженным слоем в процессах физн- -ческой абсорбции, хемосорбции и ректификации бинарных Жидких смесей. [c.675]

Коэффициенты массообмена в экстракционных колоннах зависят от фнзнко-химических свойств жидкостей, турбулентности в обеих фазах и геометрических элементов колонны. Несмотря на трудности определения поверхности контакта фаз, количественно массообмен определяется для всех типов колонн при помощи объемных коэффициентов массопередачи или высоты единицы массопереноса. Обе аелнчины (коэффициент и высоту единицы переноса) относят к фазе рафината, или к фазе экстракта, или же к диспергированной фазе, или к сплошной. Опытные данные выражаются с помощью критериев подобия, используемых при описании диффузионных процессов критерия Шервуда 5п, критерия Рейнольдса Ре для обеих фаз и критерия Шмидта 5с. В состав этих критериев входят вязкость и плотность жидкости но они не учитывают межфазного натяжения, которое в жидких системах оказывает влияние на массообмен через межфазную турбулентность. Расчетным уравнениям придается зид показательных функций. Введение в уравнения критерия Рей- юльдса для обеих фаз одновременно следует из предполагаемого влияния турбулентности одной фазы на другую. Во многих случаях зто влияние не подтверждается, и тогда уравнение содержит только один критерий Рейнольдса или скорость одной фазы. [c.304]

В тепло-массообменных процессах 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, влияния на конвективный перенос, непосредственно на коэффициентны переноса, а также по пути управления распределением источников. Когда создание больших градиентов лимитировано свойствами перерабатываемых веществ или технологическими условиями, перспективно физическое воздействие через конвективный тепло-массоперенос. Существенный вклад может дать управляемое пространственно-временное распределение внутрен-. них источников тепла, генерируемых различными полями или частицами. Наконец, возможно влияние непосредственно на коэффициенты переноса, например утоньчение пограничных слоев под воздействием колебаний и т. п. [c.18]

В табл. 5.2 приведены расчетные формулы для определения свойств чистых веществ, определенных как базовые при расчете и проектировании массообменных процессов [6, 7]. Все свойства зодразделяются на две группы. [c.185]

Многообразие вариантов расчета фазового равновесия обусловлено значительным различием свойств разделяемой смеси. Это различие находит отражение в алгоритмах расчета фазового равновесия. Применительно к массообменным процессам в настоящее время накоплен достаточный опыт по расчету равновесия в идеальных и неидеальных системах, однако применение точных моделей часто обусловлено отсутствием экспериментальных данных для оценки параметров корреляционных зависимостей тина уравнений Вильсона и НРТЛ для учета неидеальности жидкой фазы или вириального уравнения для оценки неидеальности паровой фазы. Отсутствие данных приводит к тому, что при расчетах принимаются упрощающие допущения, оценка которых даже не всегда возможна. К распространенным допущениям относительно расчета фазового равновесия относятся паровая (газовая) фаза подчиняется законам идеальных газов, что позволяет отказаться от учета неидеальности и обычно принимается для систем в диапазоне умеренных давлений жидкая фаза подчиняется законам идеальных растворов, что позволяет отказаться от учета неидеальности и определять константы равновесия через давление паров чистых компонентов (это допущение обычно принимается при определении равновесия систем, состоящих из компонентов с близкими свойствами, например членов [c.315]

При расчете разделительной способности тарелки в целом необходимо учитывать структуру движения жидкости на тарелке, а также характер распределения пара по площади барботажа. Рассмотренные методики позволяют вычислять локальные характеристики массопереноса, которые могут быть распространены на весь массообменный объем путел принятия соответствующей модели структуры потоков. Такой подход позволяет рассчитывать разделительную способность тарелок со сложными гидродинамическими структурами, включая байпаспрование, каналообразование, застойные зоны и т. д. Локальные же характеристики определяются составами пара и жидкости в данной точке, физико-химическими свойствами разделяемой смеси и гидродинамической обстановкой в элементарном объеме. [c.352]

Изменение давления иногда сопровождается изменением физико-химических свойств разделяемой смеси, а также гидродинамики потоков жидкости и пара. Например, ири ректификации в кольцевом зазоре между вращающимся внутренним цилиндром и неподвижным внешним цилиндром применение вакуума приводит к ослаблению интенсивности или полному исчезновению вихрей Тейлора в паровой фазе, благоприятствующих массоиереносу. Затухание вихрей Тейлора происходит вследствие повышения кинематической вязкости паров. В итоге эффективность колонны заметно снижается (см. Шафрановский А. В., Ручинский В. Р. Теор. основы хим. технол. 1971, т. V, № 1 Олевский В. М., Ручинский В. Р. Роторно-пленочные тепло- и массообменные аппараты. М.. Химия, 1977. — Прим. ред. [c.84]

Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств катализатора и реактора в целом температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как было показано, те параметры, влияние которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, дисперсию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравподоступность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет использовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих же факторов может быть иной и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Р1х влияние необходимо учитывать порознь. Так, например, дисперсию тепла вдоль адиабатически работающего слоя катализатора в стационарном режиме вполне достаточно представить коэффициентом эффективной продольной теплопроводности. В нестационарном режиме это недопустимо — необходимо учитывать раздельно перенос тепла по скелету катализатора, теплообмен между реакционной смесью и наружной поверхностью зерна и иногда перенос тепла внутри пористого зерна. Из-за инерционных свойств в нестационарном режиме имеют место большие, чем в стационарном, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора. Это приводит, иапример, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, непродолжительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена, значительным перегревам слоя — динамическим забросам, на-Л1Н0Г0 превышающим стационарные перепады температур между входом и выходом из слоя могут быть в несколько раз больше адиабатического разогрева при полной степени превращения. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных пере- [c.13]

Особьш интерес вызывает гибкость САПР PRO - II", возможность расчета технологических схем с разнообразными процессами - химическими, массообменными, тепловыми, гидромеханическими, ввода в банки и базы знаний дополнительной информации о физико-химических свойствах пополняющих банки данных сведений о новых веществах и базы знаний материалами о новых методах и методиках расчета основных процессов и аппаратуры. [c.84]

Для ЗОНЫ пены III характерны наиболее развитая поверхность контакта и наиболее эффективный массообмен. Высота зоны пены возрастает с увеличением слоя жидкости на тарелке и скорости потока паров. Высота слоя пены на тарелке зависит от физических свойств жидкости, характе-риззпощих ее способность к пенообразованию (поверхностное натяжение, плотности фаз). Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при увеличении высоты слоя пены увеличивается гидравлическое сопротивление дви- [c.229]

Величина Лака зависит от свойств системы, типа и размеров применяемой насадки и гидродинамического режима массообмени-вающихся потоков паров и жидкости. Зависимость от этих параметров изучена мало, и поэтому данная величина обычно принимается на основании экспериментальных данных. Значение кжа уменьшается прп уменьшении размеров насадки. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология