Массопередача подобие процессов

Равновесие гетерогенных процессов определяется константой равновесия химических реакций, законом распределения компонентов между фазами и правилом фаз. Равновесие между исходными реагентами и продуктами химической реакции, происходящей в одной из фаз, определяется константой равновесия Кр, Кс или Kw так же, как и для гомогенных процессов. При расчете и моделировании гетерогенных процессов степень приближения к равновесию характеризуется критерием равновесия Ра. Равновесные концентрации компонентов в соприкасающихся фазах определяются законом распределения вещества, который устанавливает постоянное соотношение между равновесными концентрациями вещества в двух фазах системы при определенной температуре. Постоянство соотношения не нарушается при изменении начальной концентрации компонента или общего давления в системе. На законе распределения основаны такие промышленные процессы, как абсорбция газов жидкостями, десорбция газов, экстрагирование и т. п. При моделировании процессов массопередачи подобие характеризуется критерием равновесности в следующем виде [c.151]

Подобие процессов массопередачи [c.578]

КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ ПРОЦЕССОВ МАССОПЕРЕДАЧИ В ОДНОФАЗНОМ ПОТОКЕ [c.200]

Таким образом, условием подобия процессов массопередачи является равенство отношения А или, что то же, равенство диффузионного критерия Пекле [c.579]

Условием подобия процессов массопередачи в двух аппаратах является равенство критериев Не, а также критериев Рг. [c.579]

При исследовании массообменных и теплообменных процессов в настоящей работе были использованы в основном экспериментальные методы, так как сложность протекания этих процессов в реальной аппаратуре и на моделях практически исключает возможность полного теоретического решения. При обработке экспериментальных данных с целью получения достаточно аргументированных методов расчета широко использовались методы теории подобия и размерностей. Теоретической базой, позволившей осуществить аргументированное использование этих методов, явилась теория пограничного слоя в приложении к процессам тепло- и массообмена. Для массообменных процессов, протекающих в модели из двух вертикальных соосных цилиндров, получены количественные соотношения, описывающие массопередачу в газовой фазе и учитывающие влияние неустойчивости, проявляющейся в возникновении так называемых вихрей Тейлора. Для жидкой фазы характерен определенный эффект закручивания жидкостной пленки, что также приводит к существенной интенсификации массопередачи по сравнению с гравитационно стекающей пленкой. [c.10]

При моделировании процессов массопередачи подобие характеризуется критерием равновесности в следующем виде [c.158]

Условия подобия процессов массопередачи можно вывести аналогично условиям теплового подобия (стр. 289). Обозначив через Д изменение концентрации по толщине пограничного слоя и через ДС — изменение концентрации по длине аппарата, можно написать условие подобия для аппаратов / и 2 в виде- [c.425]

Хотя в реакцию вступает весь серный ангидрид, образующаяся кислота не полностью поглощается в камере. Для определения полноты, или степени, абсорбции можно использовать подобие процессов массопередачи и теплопередачи и по последнему определить первый. [c.184]

ПОДОБИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕДАЧИ В ПЕННОМ СЛОЕ [c.23]

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]

Приложение теории подобия к процессам массопередачи показало, что эти процессы определяются кинематическим критерием Не и диффузионными критериями Ыи и Рг, являющимися аналогами тепловых критериев Ыи и Рг. Значения диффузионных критериев приведены в табл. 23. [c.577]

Прогрессивное значение теории подобия и моделирования, позволяющей быстрее и экономичнее исследовать процессы и с достаточной степенью надежности переходить от лабораторных масштабов к производственным, сохраняя при этом интенсивность и другие оптимальные показатели данного процесса, по достоинству оценено в ряде отраслей техники, где теория подобия нашла широкое применение (котлостроение, кораблестроение, самолетостроение, строительство гидростанций и т. д.). В химической технологии обобщение экспериментальных данных методами теории подобия внесло большой вклад в изучение закономерностей процессов гидравлики, тепло- и массопередачи. [c.66]

Виктор Вячеславович развил теорию массопередачи, ввел новые критерии подобия с учетом турбулентного переноса и представлений о факторе динамического состояния поверхности, рассмотрел вопрос о моделировании гидродинамических, тепловых и диффузионных процессов в химических реакторах на основе теории подобия (1963 г.) и показал недостаточность этой теории для моделирования химических гфоцессов, обосновал (1960-1970 гг.) системные принципы моделирования химических процессов [c.10]

Для обобщения экспериментальных данных и определения допустимой области их использования широко применяют выводы теории подобия [13]. Такие методы обобщения оказались плодотворными при изучении не только процессов гидродинамики, но и процессов тепло- и массопередачи. [c.24]

Теория подобия позволяет установить пределы общности процессов теплопередачи и массопередачи и границы распространения аналогии между ними. Необходимыми условиями подобия процессов теплопередачи и массопередачи являются геометрическое подобие аппаратов, в которых протекают эти процессы, гидравлическое подобие (/ е=1 с1ега) и подобие граничных условий. [c.475]

В условиях работы пенных аппаратов Яуд. меняется от 2 до 10. 1,ля определения интенсивности работы, или производительности шпарата, необходимо сначала найти уравнение гидродинамического юдобия для вычисления Яуд. (или Я и /г ), а затем определить усло-шя подобия процессов тепло- и массопередачи в пенном слое задан-юй высоты. [c.19]

Подобие процессов переноса тепла и импульса было отмечено в 1874 г. Осборном Рейнольдсом его работа привела к полезным и простым соотношениям, связывающим коэффициент теплоотдачи, коэффициент сопротивления и коэффициент массопередачи. Уточнения этих соотношений были получены Прандтлем (1910 г.) и Тейлором (1916 г.). Мы рассмотрим вывод, который приводит к соотношению Прандтля — Тэйлора. Мэрфи (1932 г.) и Карман (1939 г.) развили эту работу еще дальше одно из соотношений носит имя Кармана. В недавние годы были получены дальнейшие видоизменения, в том числе в работах Рейхардта (1940 г.), Боул-тера, Мартинелли и Йонассена (1941 г.), Мартинелли (1947 г.), Лайона (1951 г.) и Дейсслера (1954 г.) [c.332]

Кинетическая м диффузионная область. Очень важно правильно определить, протекает процесс в диффузионной области или кинетической, т. е. что является определяющей—скорость массопередачи или скорость химической реакции. Основными переменными, позволяющими это oбнapyжиtь, служат скорость потока и температура. Уравнение (VI, 2) показывает, что скорость массопередачи почти прямо пропорциональна скорости потока. С другой стороны, такое изменение рабочих условий совершенно не сказывается на скорости химической реакции. Влияние температуры на массопередачу выражено только в изменении физических свойств веществ в критериях подобия. Однако суммарное влияние температуры на скорость массопередачи весьма незначитель- [c.181]

До настоящего времени еще нет общих способов расчета коэффициентов массопередачи, применимых для различных условий нроведенпя процесса. Трудности, связанные с разработкой чисто аналитических методов расчета коэффициентов массопередачи, и необходимость обобщения экспериментального материала заставляют исследователей широко использовать полуэмпирический аппарат теории подобия и размерностей. В этой области достигнуты большие успехи [15, 116, 255]. [c.124]

Количественная оценка процессов, протекаюш,их в насадочной колонне, возможна по указанным причинам лишь полуэм-пнрическим путем с помош,ью теории подобия. Чилтон и Кольборн [121 ] ввели для насадочных колонн понятие числа единиц переноса /1д. Оно учитывает тот факт, что в насадочной колонне массо-и теплообмен в отличие от тарельчатой колонны протекают непрерывно в виде бесконечно малых элементарных ступеней разделения. Для теплопередачи движущей силой является разность температур, а для массопередачи — разность парциальных давлений и концентраций распределяемого вещества. Исходя из разности концентраций, соответствующей положению кривой равновесия и рабочей линии, определяют безразмерную величину [59]. [c.141]

Обш,ность дифференциальных уравнений конвективного теплообмена и массопередачи позволяет считать, что основные критерии подобия диффузионных процессов должны иметь одинаковый вид с критериями подобия тепловых процессов. В этом нетрудно убедиться, если рассматривать условия перехода на границе раздела фаз массы компонента, распределяемого между фазами, и вывести из этпх условий критерии диффузионного подобия. [c.473]

Приведенные уравнения могут быть приведены к б.езразмер,чому виду, а связь между безразмерными числами устанавливается опытным путем с соблюдением принципов подобия. Однако шедует подчеркнуть, что представленных уравнений оказывается недостаточно, поскольку они не учитывают стохастичности процесса массопередачи и поэтому пригодны только для случая однофазного потока, обтекающего твердое тело, т.е. для случая с фиксированной границей раздела фаз. [c.238]

В последние годы для косвенного исследования интенсивности поверхностной конвекции все большее распространение получает предложенный в работах [140, 142] трассерный метод. Он особенно эффективен для исследований интенсивности поверхностной конвекции при массопередаче с химической реакцией. Суть метода заключается в том, что одновременно с хемо-сорбционным процессом десорбируют (абсорбируют) химически инертный газ (трассер). Метод позволяет косвенно по изменению физического коэффициента массоотдачи оценить интенсивность поверхностной конвекции, а также получить количественные зависимости о влиянии на нее различных факторов. В качестве газа-трассера обычно используют пропилен [125, 140], пары воды [125], гелий и ксенон [7, 8], аргон [151 —153]. Однако большие возможности предоставляет применение в качестве трассера оксида азота N2O [7, 8], что устраняет необходимость корректировки ж, но крайней мере, при моделировании исключительно широко распространенных процессов поглощения СО2 щелочными хемосорбентами. Возможность использования N2O в качестве аналога подобия СО2 объясняется близостью их физических характеристик и электронных структур, что видно из табл. 4.1. [c.106]

Изучение гидродинамики потоков, а также тепло- и массопередачи показывает, что подобны не только процессы тепло- й массо-пёр бдачи, но и процесс передачи импульса количества движения иливпутрепнего трепня в потоке. Подобие указанных процессов назыМется гидродинамической, или тройной, аналогией. Гидродинамическая аналогия процессов тепло- и массопередачи позволяет определять коэффициенты тепло- и массопередачи на основе коэффициентов трения. [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология