Зависимость массопередачи

Большое практическое значение имеют коэффициенты массопередачи для барботирующего потока пузырьков газа через жидкость. Этот вопрос был исследован Шульманом [26] в области высоких скоро- тей газового потока, где диаметр пузырьков уже не зависит от размеров отверстий в барботере или пористости плитки, распределяющей газ (гл. II). Для каждого из двух видов потока (ламинарного и турбулентного) действительны разные зависимости массопередачи. В ламинарной области скорость массопередачи зависит от объемной скорости газа, поступающего в барботер, в случае же турбулентного движения она от этой скорости не зависит. [c.575]

Упражнение VI.5. Покажите, что если реакция, адсорбция, десорбция п внешняя массопередача идут со сравнимыми скоростями, то квазигомогенная кинетическая зависимость имеет вид [c.130]

Рис. 23. Зависимость движущей силы массопередачи от расхода абсорбента.

Понятие ВЕП было введено в свое время в связи с тем, что величина ВВП, в отличие от объемного коэффициента массопередачи, мало зависит от объемных расходов фаз. Это дает возможность сравнивать эффективность различных колонн и различных процессов по абсолютной величине ВЕП, например в метрах, вне зависимости от режимных параметров. [c.220]

Однако дифференциальные уравнения (5.19) и (5.20) применимы для обшего случая переменных коэффициентов распределения и объемного коэффициента массопередачи. Для каждого конкретного случая необходимо определить зависимость ф к от концентрации. [c.227]

Так, например, в рассматриваемом случае при переменном коэффициенте распределения, но постоянных значениях и а зависимость коэффициента массопередачи от концентрации в соответствии с формулой аддитивности фазовых сопротивлений (4.12) имеет вид [c.244]

Рис. 5.8. Зависимость объемного коэффициента массопередачи от скорости газа в колонне 1

В условиях стационарного процесса массопередачи скорость межфазного перехода равна скорости подвода экстрагируемого вешества к границе раздела фаз (в первой фазе) и скорости отвода его от границы раздела фаз (во второй фазе). Эту зависимость можно выразить уравнениями [c.262]

Если кинетические константы не заданы, то они могут быть определены из экспериментально полученной зависимости скорости массопередачи от концентраций и кривой равновесия. [c.263]

Таким образом, для случая линейной зависимости скорости межфазного перехода от концентрации общий коэффициент массопередачи со стороны первой фазы определяется соотношением [c.263]

Уточнением пленочной теории является модель приведенной пленки [392], в которой толщина пленки выражается через критерий Нуссельта (или Шервуда). Как будет показано ниже, это уточнение приводит к правильной зависимости скорости массопередачи от коэффициента диффузии. [c.266]

Поскольку значения фактора ускорения, рассчитанные из решения системы уравнений (6.69)-(6.72), близки к данным, полученным по пенетрационной теории, то для процесса хемосорбции при умеренных значениях константы скорости реакции величину Ф также можно представить приближенной зависимостью (6-51). Роль гидродинамики потока в этом случае проявляется через параметр М, в котором коэффициент массопередачи определен в зависимости от условий обтекания частицы [c.275]

Ценность метода единичного реактора зависит, конечно, от успеха, с которым им можно пользоваться для корреляции данных. Корреляции многих данных по массопередаче были найдены в виде зависимости высоты единицы переноса от физических свойств веществ и условий процесса. Высота аппарата, необходимого для проведения данного процесса, может быть тогда найдена умножением ВЕП на Единицы реактора могут найти применение в гетерогенных процессах, в которых существенным фактором таблица 78 является диффузия, так как высоты единиц диффузионного переноса массопередачи и химического сопротивления,возможно, удалось бы скомбинировать некоторым образом в одну общую единицу. До сих пор, однако, не найдено соотношение для высоты единичного реактора, так что метод в настоящее время интересен только вследствие имеющейся аналогии. [c.351]

Второй метод основан на использовании основного уравнения массопередачи, исходя из которого можно получить такую зависимость для высоты колонны Н [c.53]

В котором т = т — 2/и. Это уравнение является следствием дифференциального уравнения материального баланса и уравнения (И 1.86) для скорости массопередачи. Оно написано применительно к адсорбции. Для десорбции нужно поменять местами члены в квадратных скобках и заменить отношение X ( )/ ,j на Xj (Х ). При использовании уравнения (III. 112) в него подставляют уравнение изотермы адсорбции и проводят интегрирование по с в пределах от 0,5сп до с и по т — в пределах от соблюдении условий (III. 110). В случае, если равновесие описывается изотермой Лэнгмюра (III. 101), интегрирование приводит к следующей зависимости [c.75]

Корректность закона распределения Шилова была проверена экспериментально. Применительно к ряду систем использование закона (5.19) дало хорошие результаты. Закон распределения Шилова с успехом применялся также для аналитического описания концентрационной зависимости скорости массопередачи [10]. [c.83]

Результаты численного решения уравнения (9.76) в виде зависимости y=f Т/Е) при некоторых значениях произведения приведены на рис. 9.4. Сопоставление графиков на рис. 9.2 и рис. 9.4 показывает, что для случая реакции второго порядка сохраняется аналогичный механизм взаимного влияния скорости реакции и скорости массопередачи. [c.177]

В предыдущем разделе было показано, что термическая устойчивость ДЖР характеризуется соотношением скоростей химической реакции, тепло- и массопередачи. Действительно, кривые, приведенные на рис. 9.2 и 9.4, показывают, что в большинстве случаев реактор термически устойчив уже при у 0,9, т. е. наличие сравнительно небольшого диффузионного сопротивления часто обеспечивает термическую устойчивость реактора. Однако температурная зависимость скорости процесса определяется не только изменением скорости химической реакции. [c.178]

Установлено, что скорость массопередачи определяется соотношением конвективного массообмена и молекулярной диффузии. Зависимость от О экспериментально подтверждена рядом исследователей [13—21 и др.]. Однако эти работы подтверждают одновременно и зависимость скорости массопередачи от наличия конвективного переноса. Различие гидродинамической обстановки обусловливает и различный вклад молекулярной и конвективной диффузии в процессы переноса в сплошной и дисперсной фазах. Более того, по данным некоторых исследователей [22, 23], на иоверхности капли могут существовать несколько зон с различным механизмом массопередачи, хотя на практике обычно определяется величина коэффициента массопередачи, усредненная по всей поверхности капли [c.197]

Выражение (13.92) определяет зависимость а от Z и позволяет вычислить величину 1 ц, которая соответствует заданному значению Далее выбираем величину /<,, например, из условий максимальной скорости массопередачи. [c.265]

Пример 1-2. Через трубу, заполненную зернами сорбента диаметром ( 3 (ж), пропускают со скоростью v (м]сек) поток адсорбирующегося вещества (сорбата). Кинематическая вязкость потока v (м ]сек), коэффициент молекулярной диффузии сорбата D (м сек). Установить зависимость коэффициента массопередачи р [м Км" сек) = м/сек] от этих величин. [c.17]

Рис. 8-13. Зависимость массопередачи и времени падения каплп от высоты падения.

Рис. 8-13. <a href="/info/333031">Зависимость массопередачи</a> и <a href="/info/972609">времени падения</a> каплп от высоты падения.

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

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]

Дальнейшее развитие модель Хандлоса и Барона получила в работах [260-262]. В частности, было показано, что ряд (4.81) сходится лишь при больших временах контакта [261, 262]. Оландер [262] уточнил формулу Хандлоса, Барона, введя зависимость коэффициента массопередачи от времени. В наших обозначениях уточненная формула Хандлоса, Барона имеет вид [c.192]

На рис. 4.16 и 4.17 представлены зависимости степени извлечения (насыщения) от высоты колонны, построенные по экспериментальным данным [327], полученным при малых временах образования капли. Для систем с лимитирующим сопротивлением в сплопшой фазе коэффициент массопередачи не зависит от времени и линейная экстраполяция допустима (рис. 4.16). Однако при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы, как следует из рис. 4.17, кажущийся концевой эффект, найденный экстраполяцией отточкиЯ=12 см, зависит от диаметра капель и равен 52 35 и 25 % для капель диаметром 0,14 0,19 и 0,28 см, соответственно. Характерным является отклонение экспериментальных точек на малых высотах колонны от экстраполяционной кривой в сторону меньших значений степени насьпцения. Из этого следует, что истинные значения концевого эффекта существенно меньше полученных методом линейной экстраполяции. [c.211]

Из многочисленных экспериментальных данных известно, что в распылительных, насадочных и тарельчатых колоннах объемный коэффициент массопередачи линейно возрастает с увеличением скорости подачи дисперсной фазы Кд в широком диапазоне изменения последней. Линейная зависимость лго от Кд может наблюдаться, например, в том сл)Д1ае, когда размеры капель и скорость их подъема не зависят от Кд, что подтверждается при небольших значениях удерживающей способности (УС) прямыми экспериментами по фотографированию капель. В этом случае коэффициент массопередачи к не зависит от Кд, а величина удельной межфазной поверхности раздела а, пропорциональная числу капель в единице объема, линейно возрастает с увеличением Гд. Однако линейная зависимость ко от Гд может иметь место не только в этом частном случае, но и тогда, когда возрастание а компенсируется уменьшением к. В связи с этим в работах [349-351 ] нами было предложено использовать для расчета скорости массопередачи и высоты колонны приведенные коэффициенты массопередачи [c.220]

Если частные коэффищ1енты массопередачи К1,Кг, константы скоростей реакций кт, и порядки реакций тип известны, то скорость массопередачи может быть вычислена по формулам (6.21), (6.22). Зависимость М от концентраций в обеих фазах в обшем случае нелинейна, и поверхностное, а также обшее сопротивление, выраженные формулами (6.12) и (6.13), зависят от С1 исг. [c.263]

Как указьталось в разделе 4.1, общий коэффициент массопередачи, определяемый уравнением М=К(ц (с -с ), зависит от с, и Сг при больших скоростях процессов для систем с переменным ф. Поэтому зависимость общего коэффициента массопередачи от концентраций не является обязательным следствием наличия поверхностных реакций, идущих с конечной скоростью. [c.264]

Основными недостатками пленочной теорти, как уже указывалось в разделе 4.1, являются неопределенность в выборе толшлны пленки и линейная зависимость скорости массопередачи от коэффициентов диффузии, противоречащая эксперименту. [c.266]

Исследуем роль основнь1х параметров на процесс массопередачи с химической реакцией. На рис. 6.7-6.9 приведены зависимости А от т(А характеризует количество извлеченного при хемосорбции вещества). При увеличении константы скорости реакции величина А возрастает, достигая максимального значения при (кривая 1 на рис. 6.7). [c.280]

Характер зависимости скорости реакции от линейной скорости потока или температуры позволяет определить наличие диффузионной стадии. Влияние диффузии на скорость реакции можно проанализировать при помощи соотношений, выведенных для коэффициентов массопередачи. Такая методика предложена Янгом и Хоу-геном . Пример числового расчета приведен ниже. [c.222]

Рис. 1Х-3. Зависимость между степенью использования внутренней поверхности и скоростью диффузии и массопередачи (при гидрогенизации олефинов, реакциях переноса водорода и реакциях в жидкой фазе на таблетках размером 3 мм-, степень ис-пользованвя поверхности меньше 20% )1

Рис. 1Х-3. <a href="/info/25969">Зависимость между</a> <a href="/info/1009587">степенью использования внутренней поверхности</a> и <a href="/info/24177">скоростью диффузии</a> и массопередачи (при <a href="/info/413769">гидрогенизации олефинов</a>, <a href="/info/103072">реакциях переноса водорода</a> и реакциях в <a href="/info/30223">жидкой фазе</a> на <a href="/info/1482385">таблетках размером</a> 3 мм-, степень ис-пользованвя поверхности меньше 20% )1

В принципе возможен следующий путь масштабирования колонных аппаратов. На основе физической модели структуры потоков в аппарате данной (конструкции и результатов зкаперименталь-ного исследования его ла(бораторного или укрупненного образца получают зависимости для оценки Еп в промышленном аппарате. Расчет аппарата с учетом кинетических (коэффициенты массопередачи, константы скорости реакции) и найденных гидродинамических ( п) параметров процесса является достаточно надежным. [c.253]

И, наконец, при третьем режиме, рассматриваемом Уике, константа скорости становится настолько большой, что реакция существенно локализуется на внешней поверхности зерна, и, таким образом, массопередача через гидродинамический пограничный слой становится лимитирующим фактором. Температурный коэффициент наблюдаемой скорости реакции становится, следовательно, даже еще меньше и соответствует температурной зависимости отношения 0 х, где О — соответствующий коэффициент диффузии через пограничный слой, а х — его эффективная толщина. [c.43]

Если температура внутри зерна та же, что и снаружи, хотя и меняется по толщине слоя, то имеется возможность исследовать зависимость эффективной скорости реакции от температуры. От температуры зависят как кэф и К (и, следовательно, т]о), так и коэффициент массопередачи. Рассмотрим предельные значения эффективной константы скорости реакции в зависимости от температуры. При относительно низких температурах степень использования близка к единице, а скорость массоиереноса велика по сравнению со скоростью поверхностной реакции. [c.107]

VIII-8), что в его экспериментальном диапазоне зависимость между j i и к, по существу, не зависит от изменения высоты осевшего слоя (к аналогичным выводам пришли также Оркатт с соавт. и Ланкастер ). Это означает, что эффективности катализатора в верхней и нижней частях реактора сопоставимы. Данное заключение примечательно, так как, согласно измерениям, дискретная фаза диспергирована более тонко в основании, чем в верхней части псевдоожиженного слоя со свободно барбо-тирующими пузырями Эти наблюдения качественно объяснимы, если предположить, что уменьшение поверхности пузыря и скорости переноса по высоте слоя сопровождается одновременным понижением скорости реакции за счет падения концентрации реагента (т. е. перемешивание в непрерывной фазе неполное). Следовательно, если, например, скорость реакции была бы лимитирующим фактором в основании слоя, то это положеняе должно было бы еще сохраниться на выходе из него, где скорости реакции и массопередачи были бы меньше и в результате не наблюдалось бы никакого влияния высоты слоя на его характеристику. Иная ситуация может возникнуть при больших расходах газа, когда возможно уменьшение скорости межфазного обмена газом из-за образования очень больших пузырей или при высоких скоростях реакции. [c.367]

Сначала рассмотрим более общий случай исключения влияния межфазного массопереноса. Характер температурной зависимости (энергия активации) не может служить в жидкофазных реакциях надежным критерием оценки по ряду причин. Вследствие возможного клеточного диффузионно-контролируемого механизма или ионного характера реакции истинная энергия активации реакции может быть малой. Далее, как указывалось в предыдущем разделе, наблюдаемая температурная зависимость может быть следствием изменения коэффициентов распределения реагентов между фазами. Вблизи критической области такое влияние может быть особенно сильным и сказывается такнлб на соотношении объемов фаз. Наконец, в жидкостях, в отличие от газов, сам коэффициент диффузии зависит от температуры экспоненциально, причем эффективная энергия активации диффузии в вязких жидкостях составляет заметную величину. Поэтому обычно о переходе в кинетическую область судят ио прекращению зависимости скорости реакции от интенсивности перемешивания или барботажа. Здесь, однако, есть опасность, что при больших скоростях перемешивания может наступить автомодельная область, а ири очень интенсивном барботаже измениться гидродинамический режим. В результате объемный коэффициент массопередачи может стать инвариантным к эффекту перемешивания и ввести, таким образом, в заблуждение исследователя. В трехфазных каталитических реакторах этот прием более надежен ири условии неизменности соотношения фаз в потоке. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология