Расчет массопередачи

Расчет массопередачи в образующуюся каплю часто ведут в приближении пенетрационной модели, полагая, что глубина проникновения диффундирующего вещества много меньше радиуса капли К. В таком случае локальный поток вещества на поверхность капли к моменту времени определится выражением [328] [c.211]

Точный расчет представляет значительные трудности и требует детального экспериментального изучения гидродинамики потоков. В настоящее время проведение такого рода расчетов не представляется возможным. В связи с этим в последние годы успешно развивались приближенные методы расчета массопередачи с учетом продольного перемешивания. Наибольшее развитие и применение получили методы расчета на основе диффузионной и ячеечной моделей. [c.231]

Приближенные методы основываются на формальной аналогии с расчетом массопередачи в условиях противотока фаз. По аналогии с уравнением (VI. 17) можно для встречного движения потоков выразить высоту колонны [240, 241] в виде [c.238]

Д и л ь м а н В. В.. Б р а н д т Б. Б.. Теор. основы хим. технол.. 5. 326 (1971). Приближенный метод расчета массопередачи. осложненной химической реакцией. [c.269]

Как было отмечено в предыдущей главе (см. раздел 11.6), формула Хигби дает хорошие результаты при расчете массопередачи в системе жидкость—газ. Применительно же к системе жидкость— жидкость в ряде случаев наблюдаются значительные отклонения величин, вычисленных по формуле Хигби, от данных эксперимента. [c.240]

Далее будут приведены математические формулы для расчета массопередачи между фазами вследствие разности концентраций. Часть этих формул не зависит от интерпретации механизма диффузии, а также и от возможного появления спонтанной турбулентности. Разница, возникающая от принятия той или иной теории, приводит в основном к иной структуре коэффициентов массообмена. Появление химических реакций также меняет структуру кинетических коэффициентов. [c.62]

Можно ввести в расчет массопередачи действительные скорости О) или лучше фиктивные и. Тогда получим в развернутой форме упрощенный вид уравнений, в которых вместо критерия Шервуда будут стоять непосредственно коэффициенты массоотдачи или массопередачи, а вместо критерия Рейнольдса—фиктивные скорости фаз, характеризующие турбулентность в сплошной и диспергированной фазах. Остальные величины обоих этих критериев, а также критерия Шмидта, моделирующего свойства жидкостей, объединяются в постоянные величины. Вместо уравнений (4-10) и (4-11) для выбранной системы напишем [c.305]

Для вычисления Рр предложено использовать аналогию тепло-и массообмена, на основании которой формулы для расчета массопередачи имеют такой же вид, как и формулы для расчета теплоотдачи, но критерии Нуссельта и Прандтля заменены на их диффузионные аналоги [c.192]

Расчет массопередачи в жидкой фазе на ситчатых тарелках см. также 1Х-32]. [c.703]

Средняя движущая сила и методы расчета массопередачи 583 [c.583]

Сложность гидродинамической обстановки в газожидкостных реакторах не позволяет пока достаточно строгим анализом получить уравнения для расчета коэффициентов массопереноса как в газовой, так и жидкой фазах, и затруднения, прежде всего, обусловлены подвижностью границы раздела фаз, что осложняет математическое описание проникновения турбулентных пульсаций в пограничный диффузионный слой. Поэтому в настоящее время при расчетах массопередачи в промышленных аппаратах приходится пользоваться эмпирическими уравнениями, ориентируясь на надежность результатов только в условиях, близких к экспериментальным. [c.42]

Если в неподвижном слое практически весь Процесс массообмена про исходит в зоне массопередачи, которая перемещается с постоянной ско ростью вдоль слоя, то при адсорбции в движущемся слое можно считать что слой адсорбента перемещается навстречу потоку газа со скоростью равной скорости движения зоны массопередачи. При этом зона массопере дачи может рассматриваться как неподвижная относительно стенок адсор бера. Отсюда следует, что условия массопередачи в неподвижном и движу щемся слоях адсорбента аналогичны и для расчета массопередачи в этих процессах применимы одни и те же расчетные зависимости. [c.572]

Предложены и другие уравнения для расчета массопередачи на тарелках [160, 1611, дающие значения Krs (а не р ). Мухленов [1601 в предложенном им критериальном уравнении принимает в качестве определяющего размера для критерия Re эквивалентный диаметр аппарата /)экв.. который равен 1,13 м. Это нельзя считать удачным (см. стр. 519). [c.572]

Рекомендованный метод расчета массопередачи с необратимой химической реакцией может быть использован для аппаратов как с непрерывным, так и со ступенчатым контактом фаз. Во втором случае расчет следует вести последовательно от тарелки к тарелке, начиная с нижней. Для каждой тарелки определяют степень извлечения, достигаемую при высоте барботажного слоя, найденной гидродинамическим расчетом. При расчете известна величина г, 1 значением задаются. Зная Мо и Во, находят ф и при I = = 1 и рассчитывают величину 5 , а из уравнения материального баланса. Если найденное значение B, . отличается от заданного, расчет повторяют до их сходимости. После этого определяют параметры следующей тарелки. [c.72]

Аналогичные определяющие формулы для расчета массопередачи можно представить следующим образом [c.304]

Такие приблизительные методы основаны на аналогии с расчетом массопередачи в условиях идеального противотока. Они упрощают расчеты так называемой кажущейся высоты единицы переноса и кажущейся высоты эквивалентной теоретической ступени, определяемых соотношением [24, 251 [c.198]

При расчете массопередачи в режиме ламинарной циркуляции 4 обычно принимается уравнение Кронига и Бринка [69], основанное на общем представлении Адамара — Рыбчинского о линиях тока. [c.338]

В настоящее время наиболее полно разработаны методы расчета массопередачи лишь с необратимой реакцией. Между тем, многие практические задачи относятся к процессам массопередачи с обратимой химической реакцией. Известны случаи, когда хемосорбция в верхней части аппарата сопровождается необратимой реакцией, а в нижней — обратимой. Отсюда необходимость анализа и обобщения теоретических основ массопередачи с химической реакцией произвольной скорости. [c.5]

Таким образом, используя неравенство (1.5), можно оценить скорость Wx и, соответственно, время контакта x/Wx, при котором модель кратковременного контакта фаз рекомендуется для построения инженерных методов расчета массопередачи с химической реакцией. [c.15]

Уравнение (2.39) практически не накладывает ограничений на состав жидкой фазы. Скорость массопередачи можно рассчитать для произвольного сочетания концентраций реагентов. При использовании уравнения (2.39) для расчета массопередачи с обратимой реакцией не требуется предварительно определять максимальное значение коэффициента ускорения как это рекомендует П. Данквертс [6]. [c.28]

Выявленная на основе численных решений [34, 35, 50] заметная параметрическая чувствительность коэффициента ускорения обусловила появление аналитических методов расчета, значительно облегчающих труд исследователей и проектировщиков. Исследования развивались по двум направлениям 1) описание результатов численного решения с целью получения расчетных формул для коэффициента ускорения 2) поиск приближенных аналитических решений системы уравнений (2.2) — (2.5). Уравнение (2.40) представляет собой наиболее общее выражение для расчета коэффициента ускорения массопередачи с реакцией произвольной скорости. В области расчета массопередачи с необратимой реакцией значительный вклад внесли М. X. Кишиневский с сотрудниками [5]. [c.34]

При практическом использовании уравнения (2.39) для расчета массопередачи с химической реакцией необходимы также физико-химические параметры, как физическая растворимость передаваемого компонента в жидкости, константа скорости прямой реакции и константа равновесия химической реакции, коэффициенты молекулярной диффузии реагентов в жидкой фазе. Ряд необходимых сведений содержится в монографиях [1, 6, 26, 27, 62] и в журнальных публикациях, например [8, 63—70], однако сложность вопроса, связанная, например, с зависимостью физико-химических параметров от концентрации и температуры раствора хемосорбента, а также с невозможностью [c.49]

Указанный алгоритм расчета массопередачи со сложной химической реакцией разработан для одного компонента, который вступает в химические реакции с активными реагентами жидкой фазы. Однако основные положения алгоритма, по-видимому, можно рекомендовать и для расчета массопередачи двух компонентов газа с последующими последовательно-параллельными реакциями произвольной скорости в жидкой фазе. [c.89]

В целом следует констатировать, что теория возникновения и развития поверхностной конвекции в условиях массопередачи с химической реакцией разработана недостаточно имеющиеся рекомендации носят скорее качественный, оценочный характер. Особенно это относится к вопросу расчета массопередачи с химической реакцией в условиях стационарной поверхностной конвекции здесь известно лишь одно обобщение [143], позволяю- [c.102]

Одномерная диффузионная модель во многих случаях достаточно полно отражает физическую сущность массопередачи в колонных аппаратах. По-видимому, использование однопараметрической модели обеспечивает для большинства практических задач разумное сочетание ясности физической картины, возможности сравнительно несложного определения параметров модели и доступности математического решения. Как показано в гл. 6, метод расчета массопередачи с химической реакцией в жидкой фазе, основанный на использовании системы уравнений (5.6) и (5.7) с коэффициентом ускорения массопередачи, определяемым уравнением (2.58), обеспечивает надежность решения практических вопросов хемосорбции и может быть положен в основу математического моделирования химико-технологических процессов. [c.159]

В ряде случаев коэффициенты массоотдачи можно рассчитать, используя аппарат теории подобия. Коэффициент ускорения массопередачи 7 в произвольной области протекания реакции рассчитывают по уравнению (2.40). При проведении практических расчетов массопередачи с обратимой реакцией уравнение (2.40) следует использовать в сочетании с уравнением закона действующих масс, материального баланса и других уравнений, записанных для объема жидкой фазы. [c.171]

Модель массопередачи в абсорбере. Расчет массопередачи в аппарате проводят последовательно, начиная с нижнего контактного устройства, для которого, как правило, заданы Л, и 1. В результате расчета первой тарелки и первого переливного устройства определяются Лг и <хг, после чего на основании теплового баланса рассчитывают температуру жидкости на второй тарелке. Затем аналогичным образом рассчитывают вторую тарелку и так далее вплоть до достижения заданной концентрации СОг на выходе из аппарата. Расчет проводят примени- [c.180]

При расчете массопередачи использовать эффективные коэффициенты диффузии не представляется возможным, так как диффузия компонентов в многокомпонентных газовой и жидкой смесях через поверхность раздела фаз в условиях сложной гидродинамической обстановки сопровождается сложным влиянием компонентов друг на друга, обусловленным так называемыми кинетическими и термодинамическими эффектами взаимодействия, которые невозможно учесть только эффективными коэффициентами диффузии. Более подробно влияние этих эффектов на массопередачу освещено в гл. 5. [c.56]

Когда равновесная зависимость в заданном диапазоне изменения концентраций не может быть представлена уравнением прямой, например при разделении легколетучих смесей в области средних концентраций распределяемого компонента, в расчете массопередачи следует пользоваться средним значением /Пср, определяемым из уравнения [c.66]

Массопередача в газовой фазе от пузыря в поток жидкости практически не рассматривалась. Однако в литературе опубликовано немало работ, посвященных исследованию массопередачи в капле жидкости как в сплошной, так и в дисперсной фазах [14, 19]. Учитывая одинаковый механизм массопередачи в дисперсной фазе при движении пузырей и капель жидкости, можно воспользоваться последними работами для расчета массопередачи в газовой фазе от пузыря в поток жидкости. [c.82]

Одиночные капли. При расчете массопередачи от капли жидкости в поток газа интенсивность массопередачи в дисперсной фазе может быть рассчитана по уравнениям (3.41) и (3.44). [c.85]

Поскольку в сложных условиях взаимодействия- фаз определение поверхности контакта представляет немалые трудности, в расчетах массопередачи и при обработке экспериментальных данных щироко используют условные коэффициенты массопередачи, определяемые из соответствующих выражений для -чисел единиц переноса по уравнению (3.1-5). Например, для газовой фазы [c.89]

В работе [53] экспериментальным путем установлена связь ко эффициентов массопередачи с потерей энергии (напора) на трение АРь- Несмотря На отсутствие достаточно надежных теоретических обоснований подобной зависимости, полученные при этом расчетные уравнения обобщают большой экспериментальный материал и поэтому могут быть также использованы в расчетах массопередачи. Зависимость коэффициентов массопередачи от потери энергии газового потока на трение в работе [65] связывается с диссипацией энергии газового потока в жидкости и рассматривается как доказательство наличия механизма обновления поверхности контакта фаз при массопередаче в турбулентных потоках. [c.97]

Для расчета массопередачи в газовой фазе при противоточном движении газа и жидкости в слое насадки из мелких сфер диаметром 1,7—9,4 мм в работе [70] использовалась аналогия Чилтона — Кольборна [c.103]

Рассматривается конвективный массо- и теплоперенос при малых и средних значениях Ке для случаев обтекания частиц. Циркуляционное движение жидкости внутри капель играет существенную роль при расчете массопередачи в случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы. Для такого режима наблюдается нестационарный характер процесса массопередачи, что при больших значениях Ре приводит к зависимости критерия Шервуда или Нуссельта от критерия Фурье. Внешний массо- и теплообмен при больших Ре стационарен и описывается уравнениями диффузионного пограничного слоя. При исследовании решений этих уравнений показано, что для расчета величины массового потока достаточно знать распределение вихря по поверхности твердой сферы или касательной составляющей эрости по поверхности капли и газового пузырька. Обсуждены гранр цы применимости погранслойных решений при увеличении отношения вязкостей дисперсной и сплошной фаз. Общий случай соизмеримых фaJ0выx сопротивлений описан обобщенной циркуляционной моделью. Закономерности массо-и теплопереноса при лимитирующих сопротивлениях сплошной и дисперсной фаз и общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений рассмотрены в разделах 4.2—4.4. [c.168]

В случае очень больших капель хорошее совпадение с данными эксперимента дает формула Хандлоса и Барона (11.57), корректность которой для расчета массопередачи в каплях диаметром > >0,8 см проверялась в работе [114]. Для случая массопередачи в каплях меньшего размера (d 0,8 см) величины, вычисленные по формуле (11.57), сильно отличаются от экспериментальных данных [95, 100]. Хорошие результаты дает использование для расчета [c.219]

Необходимо отметить, что расчетные формулы, приведенные в этой главе, в равной мере примепимы для расчета массопередачи и теплопередачи между частицей дисперсной фазы и сплошной фазой как в системе жидкость — жидкость, так и в системе жидкость — газ. Хотя в ходе изложения мы пспользовалп различные термины (капля, пузырь, частпца), одпако тот илп иной термин означает лишь, что донная формула на практике чаще может быть применена для расчета процессов переноса в той плп иной системе. Так, например, формула Кронига и Бринка (11.38) чаще используется для расчета переноса в жпдкой капле, хотя она с таклм же успехом может служить и для расчета процессов, протекающих внутри газового пузыря. Аналогичным образом формула (11.77) применима для [c.222]

Описание воздействия химической реакции на скорость массопередачи путем введения фактора ускорения Р рПолучило широкое распространение при изучении массопередачи, осложненной химической реакцией. Однако аналитическое выражение для расчета фактора ускорения удается получить далеко не всегда. Общий подход к расчету массопередачи, осложненной химической реакцией, изложен в следующем разделе. В ряде случаев аналитические решения удается получить, используя приближенные модели массопередачи. [c.231]

Условия массообмена в змеевиковом реакторе переменны по пути газожидкостного потока вследствие изменения его структуры при чередовании восходящего и нисходящего течений. Задача расчета массопередачи в таких реакторах осложняется тем, что этот процесс раздельно в калачах и в нисходящем потоке никем не изучался (судя по известным нам литературным источникам). Были проведены исследования [19 ] только на одной модели змеевикового реактора, выполненной из пяти труб диаметром 50 мм и высотой 2,5 м. Изучался процесс окисления сульфита натрия кислородом воздуха при = 0,25- 1,5 м/с vLWy = 0,8- 2,0 м/с. В результате этих исследований совокупные условия массообмена в восходящем и нисходящем потоке и в калачах были описаны одним уравнением [c.118]

На практике наиболее часто используются потоки движущихся капель, для которых Ре значительно больше 100. Для проведения практических расчетов массопередачи в каплях при больших числах Ре обычно используют приближенные модели и эмпирические корреляионные соотношения. [c.282]

При известном распределении коэффициента турбулентной диффузии в жидкости 1)т вблизи границы раздела фаз можно рекомендовать альтернативный вариант учета влияния турбулентности на скорость массопередачи с химической реакцией (разд. 1.4). Подобное направление развито М. X. Кишиневским и А. Ф. Туришевым [18, 61], а за рубежом — О. Сенделлом с сотрудниками [19—21]. Последние разработали метод расчета массопередачи с необратимой химической реакцией первого и второго порядков с учетом коэффициента турбулентной диффузии /)т. [c.46]

При значительном изменении параметров УИ и по высоте аппарата может потребоваться измерение при различном соотношении M/R-, число единиц переноса в х<ндкой фазе п, будучи зависимым от величины эффекта поверхностной конвекции, также становится неременным (как и коэффициент ускорения массопередачи) по высоте аппарата. В этом случае расчет массопередачи для контактного устройства, т. е. при переменных и и 7, заметно усложняется, и требуется дополнительное исследование, поскольку рекомендованный выше (см. гл. 5) метод расчета массообменных аппаратов с химической реакцией разработан для случая л = onst. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология