Скорость массообмена и скорость

Капли образуются в отверстиях распределителя, по которому жидкость подается в колонну. Скорость движения капелек диспергированной жидкости относительно стенок колонны зависит от вязкости, разности плотностей [уравнение (4-2)], а также от линейной скорости сплошной фазы. Чтобы получить возможно большую поверхность контакта фаз, в колоннах этого типа следует применять максимальные скорости потока сплошной фазы, так как при этом действительная скорость капелек Шд уменьшается [см. уравнение (4-9)] и вследствие повышенной удерживающей способности улучшается массообмен. Скорость фаз ограничивается пределом захлебывания [16, 32, 136]. Одной из зависимостей для скоростей потоков на границе захлебывания является уравнение [42] [c.311]

В дифференциальном уравнении конвективной диффузии, помимо концентрации, переменной является скорость потока. Поэтому данное уравнение надо рассматривать совместно с дифференциальными уравнениями гидродинамики уравнениями Навье—Стокса и уравнением неразрывности потока. Однако эта система уравнений не имеет аналитического решения, и для получения расчетных зависимостей по массообмену приходится прибегать к преобразованию дифференциального уравнения конвективной диффузии методами теории подобия. [c.394]

Применение теории подобия показывает (см. главу IV), что массообменный процесс характеризуется критериями Нид = ЫО, Ргд = Ке = vLh. В течение ряда лет расчеты процессов осуществляли по уравнениям связи между критериями. Эти уравнения и сегодня используют для определения физико-химических постоянных (например, констант скоростей массопереноса), однако общий метод расчета процессов основан на использовании уравнений балансов и концепции единичного элемента процесса разделения — теоретической тарелки. [c.81]

В первой и третьей зонах реактора протекают физические процессы подвода и отвода веществ, подчиняющиеся общим законам массопередачи. Закономерности массопередачи определяются законами фазового равновесия, движущей силой процесса и коэффициентами скорости массообменных процессов. Массопередача осуществляется путем молекулярной диффузии, конвекции, испарения, абсорбции и десорбции. [c.95]

Основными вопросами, изучаемыми в массопередаче, являются законы фазового равновесия, позволяющие установить равновесные концентрации и направление течения процесса движущая сила массообменных процессов коэффициенты скорости массообменных процессов. [c.231]

При конденсации пара из парогазовой смеси совместно и одновременно протекают два самостоятельных процесса — теплообмен и массообмен. Скорости протекания этих процессов могут находиться между собой в самых разнообразных соотношениях. Если перенос пара из ядра потока к поверхности конденсации протекает с большей относительной интенсивностью, чем теплообмен, парциальное давление пара в парогазовом потоке будет всегда меньше давления, соответствующего насыщенному состоянию, и конденсация пара в этом случае будет происходить только на поверхности охлаждения, имеющей более низкую температуру, чем пар. В тех же случаях, когда теплообмен протекает с большей [c.168]

СКОРОСТЬ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.121]

С другой стороны, скорость массообменного процесса пропорциональна движущей силе процесса Д и обратно пропорциональна сопротивлению массопереноса Я. [c.30]

Для нахождения коэффициента скорости массообменного процесса — коэффициента массопередачи — рассмотрим закономерности, по которым происходит передача вещества из одной фазы И другую. д [c.29]

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]

Важной индивидуальной характеристикой взаимодейст- ВИЯ капли со стенкой является скорость ее движения. Скорость капли перед взаимодействием определяется начальной скоростью капли в момент ее образования и процессом движения — динамическим взаимодействием капли с парогазовой средой, с другими каплями, тепловым взаимодействием капли со средой, другими каплями и стенкой (радиация) тепловое воздействие иа каплю, обусловленное ее движением, проявляется, в частности, через деформацию капли из-за температурной зависимости вязкости и поверхностного натяжения, а также через массообмен. Предположение о равенстве начальных скоростей всех капель и о детерминированном характере движения отдельной капли по уравнению движения ее центра масс равносильно утверждению о том, что все капли размера / имеют непосредственно перед стенкой одну и ту же скорость [c.39]

Методы физического моделирования позволяют рассчитывать тепло- и массообменные аппараты, но эти методы неприменимы, когда надо определить величину реакционного объема реактора. Для вычисления этой величины необходимо уметь находить количество вещества, которое образуется в интересующий нас момент времени, т. е. необходимо знать скорость процесса. Поэтому полный расчет реактора заключается в нахождении реакционного объема при определенной скорости процесса, теплообменной поверхности и материального баланса. [c.81]

Состав жидкости в пленочных аппаратах изменяется по высоте, что обусловливает изменение т-ры и состава пара. Жидкость и пар, проходящие через произвольное сечение аппарата, не находятся в равновесии и между ними происходит тепло- и массообмен. Скорость и влияние последних на результаты процесса определяются скоростями и характером относит, движения фаз. Ур-ние материального баланса для элемента высоты аппарата <1к имеет вид [c.85]

Истинному предельному разрушению структуры отвечает оптим. динамич. состояние дисперсной системы, щм к-ром скорость массообменных процессов высокая, время, необходимое для достижения макс. однородности в распределении дисперсной фазы, сокращается в сотни и тысячи раз. При этом в начальной стадии С. может быть получена структура с высокой степенью однородности и обратимыми по прочности контактами. Последующие хим. и фазовые превращения (гидратация, кристаллизация и т.п.) могут [c.447]

Переход вещества из одной фазы в другую через границу раздела происходит в результате теплового движения молекул. Количество перенесенного вещества и скорость массообменного процесса описываются законами диффузии. [c.285]

Случай, когда скорость массообменного или химического процесса лимитируется скоростью массопереноса в жидкости или газе, окружающем частицу, является в процессах химической технологии наиболее распространенным. [c.275]

Воздействие на жидкость, содержащую газовые пузырьки, вибрации заметно повышает скорость массообменных процессов. Так, оказалось, что массообмен при акустическом воздействии на систему пузырек газа — жидкость резко зависит от времени звукового давления (рис. I.18). [c.41]

Перечисленные явления, происходящие в колоннах сплошного слоя, снижают скорость массообменных реакций, растягивают кинетику процесса десорбции золота и других примесей до 20-3 0 ч и более, повышают удельные расходы реагентов. [c.153]

При анализе массообменных процессов обычно приходится искать ответы на следующие вопросы. Будет ли в системе при заданных ее параметрах происходить массообменный процесс, и в какую сторону изменятся составы фаз Каковы предельные составы фаз, к которым стремится система по мере приближения ее к состоянию равновесия Какова скорость массообменного процесса, и от каких параметров процесса она зависит Каковы должны быть размеры массообменного аппарата, чтобы обеспечить заданные параметры процесса расходы потоков и концентрации целевого компонента на входе и выходе из аппарата [c.341]

Как и в процессах теплообмена, при экспериментальном изучении кинетики (интенсивности, скорости) массообменных процессов обработка и представление опытных данных производятся с использованием методов теории подобия. [c.358]

Диффузия в потоке. В ламинарном потоке жидкости массообмен между соседними слоями происходит только за счет молекулярной диффузии. Если профиль скорости жидкости известен, то для некоторых случаев возможно вычислить скорость массопередачи в потоке жидкости с помощью основных уравнений молекулярной диффузии. Однако для турбулентного потока такие расчеты вообще невозможны, так как законы массопередачи за счет турбулентности потока изучены еще недостаточно. В таких случаях определение скорости массопередачи производится часто эмпирическими методами. [c.397]

Однако во время продувки одновременно идут два процесса непосредственная смена состава газовой фазы и массообмен кислорода, углекислого газа и других газов между газовой и жидкой фазами. Скорость первого процесса пропорциональна расходу кислорода, скорость второго - скорости потребления кислорода активным илом. [c.36]

Скорость массообменных процессов, как правило, лимитируется молекулярной диффузией (см. ниже). Поэтому процессы массопередачи иногда называют диффузионными процессами. [c.383]

Процесс гидротермической переработки природных фосфатов методом плавления эндотермический. Как было уже указано, скорость выделения фтора определяется диффузией водяных паров и F1F, а также интенсивностью массо- и теплообмена. В этом случае рационально процесс проводить на порошковидном сырье при высоких температурах, обеспечивающих низкую вязкость расплава при интенсивном массообмене. [c.190]

Внешний массообмен при адсорбции индивидуальных веществ (в отсутствие газа-посителя), исключая область низких давлений, протекает с большой скоростью и если, например, концентрация газа в объеме системы поддерживается постоянной, то и на поверхности зерна концентрация также остается приблизительно постоянной в течение всего времени до наступления сорбционного равновесия. В этом случае скорость сорбции определяется скоростью внутренней диффузии и соответствующие дифференциальные уравнения диффузии были рассмотрены в гл. III. [c.224]

Скорости фаз не должны превышать з 1ачений, при которых происходит нарушение их противоточного движения, называемое захлебыванием аппарата. Методы расчета предельных скоростей зависят от типа массообменного аппарата. Зная скорость захлебывания одной из фаз, прн заданном соотношении расходов фаз можно определить минимально допустимый диаметр колонны. Диаметр колонны, больший минимального, выбирается нз стандартного ряда диаметров колонных аппаратов (гл. VI, раздел 1.4) так, чтобы скорости фаз составляли 50—80 % от скоростей захлебывания. [c.48]

Влияние плохого распределения жидкости на массообмен. Неравномерное распределение жидкости по насадке ведет к ухудшению массообмена. Опыты Нормана [16] по испарению воды на угольной хордовой насадке показали, что при плохом распределении жидкости (в результате неправильной установки оросителя) не только уменьшаются коэффициенты массопередачи, но и понижается показатель степени у скорости газа в зависимости коэффициента массопередачи от скорости газа. Если при хорошем распределении этот показатель степени составлял 0,8, то при плохом он понизился до 0,56. При достаточно больших плотностях орошения (10—15 м ч) и сравнительно небольших скоростях газа (около 1,3 м1сек) коэффициент массопередачи был одинаковым в случае плохого и хорошего распределения жидкости влияние плохого распределения стало заметным при повышении скорости газа примерно до 3 м1сек. Это можно объяснить тем, что при низких скоростях газа жидкость в нижней части аппарата была далека от состояния равновесия с газом и влияние плохого распределения жидкости не было заметным при больших скоростях газа в нижней части аппарата жидкость была близка к равновесию и плохое распределение жидкости оказало большее влияние. [c.433]

Реализуемые в У. а. нелинейные эффекты инициируют и ускоряют окислит.-восстановит., электрохим., цепные, с участием макромолекул и др. р-ции. Акустич. колебания оказывают значит, влияние также на течение мех., гидромех., тепловых и массообменных процессов хим. технологии. При этом воздействие упругих волн м. б. различным стимулирующим, если ультразщтс - движущая сила процесса (напр., диспергирование, коагуляция аэрозолей, очистка твердых пов-стей, распьшивание, эмульгирование) интенсифицирующим, если ультразвук лишь увеличивает скорость процесса (напр., кристаллизация, получение чистых полупроводниковых материалов, перемешивание, растворение, сорбция, сушка, травление, экстракция, электрохим. осаждение металлов) оптимизирующим, если ультразвук только упорядочивает течение процесса (напр., фанулирование, центрифугирование). Кроме того, У. а. применяют также для дегазации (напр., р-ров смол, расплавов стекла), металлизации и пайки материалов, сварки металлов и полимеров, размерной мех. обработки хрупких и твердых материалов и т. д. [c.35]

Экстрактор НД-500 (см. рис. 42, б). Он имеет два вертикальных шнека 1,3 ц. горизонтальный 2, которые перемещают сырье в плотной массе в течение всего процесса. При этом частицы сырья блокируют поверхность друг друга, затрудняется контакт сырья и растворителя, снижается скорость массообменных процессов, создаются условия для протекания сорбци- [c.192]

Из определения локальной эффективности ясно, что данная величина характеризует степень достижения равновесия в массообменном элементе. При большой скорости массопередачи (коэффициент массопередачи стремится к бесконечности) концентрация фазы у ) на выходе будет стремиться к равновесной ур(у Ур) и локальная эффективность массопередачи будет стремиться к единице. Наоборот, при убьшающей скорости массопередачи (коэффициент массопередачи стремится к нулю) концентрация фазы на выходе у будет стремиться к входной концентрации и локальная эффективность массопередачи будет стремиться к нулю. Таким образом, локальная эффективность является прямой характеристикой скорости массопередачи в элементарном объеме массообменного пространства. [c.253]

Влияние ультразвуковых колебаний на массообмен в системе твердое тело — жидкость зарегистрировано многими исследователями. А. П. Капустин и М. А. Фомина изучали кинетику растворения различных кристаллических веществ в условиях ультразвуковых колебаний и без них [921. При воздействии ультразвука скорость растворения возрастала в 3—20 раз. Такая высокая степень интенсификации возможна только при наличии исходного малоинтенсивного реяшма, каким является естественная конвекция. [c.219]

Состав вещества необходимо знать для определения напрарления и скорости массообменного процесса. Его выражают в массовых про- [c.158]

В большинстве случаев обтекание частиц как реальной, так и правильной геометрической формы происходит при таких численных значениях критериев Рейнольдса, когда имеет место отрыв пограничного слоя от поверхности частиц (см. рис. 1.3) и характеры движения вязкой жидкости вблизи лобовой части и в кормовой области частицы оказываются существенно различными. Если частица мала, то пограничный слой на ее поверхности не успевает турбулизироваться до точки его отрыва, и поток целевого компонента поперек ламинарного пограничного слоя на лобовую часть частицы может быть определен по соотношениям для ламинарного пограничного слоя (1.28). Ниже точки отрыва (6 я/2) течение вязкого потока носит неупорядоченный, вихревой характер анализ массообменных процессов в этой области теоретическими методами затруднителен. Для приближенной оценки массоотдачи в кормовой зоне можно воспользоваться соотношениями, справедливыми для турбулентного режима обтекания поверхности, при зтом в качестве характерной скорости принимается скорость набегающего потока. Расчетные оценки показывают, что количества целевого компонента, поступающие на частицу округлой формы в лобовой и кормовой ее частях, сравнимы по величине. По мере увеличения скорости набегающего потока интенсивность массоотдачи в кормовой области увеличивается, поскольку зависимость интенсивности массообмена от скорости для турбулентного режима более значительная, чем для ламинарного (показатель степени при критерии Рейнольдса 0,8 против 0,33, соответственно), [c.41]

Таким образом, уравнение (IV.101) справедливо для узкопористого сорбента с высокой адсорбционной способностью при весьма малых концентрациях адсорбата (в области Генри), при наличии продольной диффузии для больших скоростей массообменных процессов. Указанное уравнение было проверено экспериментально при изучении размывания элюционных пиков СОа на активированном угле суперкарбон различного гранулометрического состава удельная поверхность угля 1505 60 м 1г. В качестве газа-носителя использовали очищенный водород. Пробу газа объемом в 1 СЛ4 , содержавшую 90% СОг и Ю% Не, вводили в колонку дозатором. В качестве детектора использовали катарометр на термисторах. Статистические моменты m lm и [Xj рассчитывали по формулам (IV.96) и (IV.97). Опыты проводили при линейных скоростях потока 8,3, 16,7, [c.173]

Как и в любом массообменном процессе, скорость экстрагирования определяется скоростью протекания наиболее медленных стадий, и именно на эти стадии должны быть направлены интенсифицирующие воздействия. Для ускорения пропитки сырья экстрагентом необходимо удалить из него воздух, что достигается предварительным вакуумированием сырья, заменой воздуха в порах на газ с более высокой растворимостью в экстрагенте или проведением пропитки в переменном поле давления. Если скорость процесса ограничена скоростью растворения твердых включений внутри пористых тел (внутрикинетическая область), то на нее будег влиять температура и концентрация экстрагента в основном объеме жидкости. Если процесс протекает во внутридиффузионной области, т. е. лимитируется скоростью диффузии молекул в пористых телах, его ускорение достигается увеличением скорости диффузии, уменьшением размеров частиц или частичной заменой диффузионного массопереноса на конвективный. В том случае, когда наиболее медленной стадией является отвод ЦК с поверхности пористых тел шш подвод к ней экстрагента (внешнедиффузионная область), на скорость процесса существенное влияние оказываег гидродинамические условия в аппарате. [c.493]

Традиционные способы интенсификации процесса экярагирования в основном базируются на теории изотропной турбулентности [63-67], согласно которой скорость массообменного процесса определяется величинами пульсационных составляющих скорости у и давления р турбулентного потока. В отсутствие внешних сил движение жидкости относительно частиц возможно при условии, что жидкость движется ускоренно или замедленно [68]. Ускорение в турбулентном потоке [c.495]

Состав вещества необходимо знать для определения направления и скорости массообменного прЪцесса. Его выражают в массовых процентах (мае. %) и массовых долях или чаще в молярных процентах (мол. %) или молярных долях. Если рассматривать смесь, состоящую из двух компонентов — А и В, и принять, что а — массовой процент легколетучего компонента А Ь = —а — массовый процент компонента В Мд — молекулярная масса комнонен-та Л тИв —молекулярная масса компонента В Ха — молекулярная доля легколетучего вещества А в растворе, то связь между массо-"выми а, й и молярными Ха и Хв долями компонентов выражается формулами [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология