Зависимость поверхности контакта фаз

Методы, основанные на уравнениях (111-96) и (111-101), могут быть применены только для пленочных аппаратов (насадочные н с орошаемыми стенками). Для колонн с барботажными тарелками из-за значительного взаимодействия потоков фаз и зависимости поверхности контакта фаз от скорости пара использование этих способов затруднительно. [c.95]

Рис. У-12. Зависимость поверхности контакта фаз от отношения диаметра турбинной мешалки к диаметру аппарата.

Данные зависимости поверхности контакта жидких систем от температуры [c.92]

Рис. 1. Зависимость поверхности контакта фаз от удельного орошения.

Рис. 2. Зависимость поверхности контакта фаз от скоросги газа. Удельное орошение т л1м ) 1 — и 2 — 2 3—4

Следует добавить, что в рассматриваемой диффузионной области (при постоянном давлении) устанавливается линейная зависимость скорости превращения от концентрации исходного вещества в реакционном пространстве, т. е. как для реакции первого порядка. Кажущийся порядок превращения не характеризует, конечно, химическую реакцию на поверхности контакта фаз. [c.250]

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

По-видимому, для всех типов реакций температура или зависимость температуры от времени должны быть одинаковы как в больших, так и в малых аппаратах. В гомогенных реакторах продолжительность реакций и начальные концентрации должны совпадать в аппарате и его модели в гетерогенных реакторах должно быть одинаково произведение времени реакции на поверхность контакта фаз в единице объема аппарата. [c.341]

Зависимость А (I) или А (1) определяется физической моделью массопереноса. Для наиболее распространенного случая, когда интенсивный массообмен создается за счет увеличения поверхности контакта фаз и капли достаточно малы, можно использовать либо модель Кронига и Бринка [29] (см. гл. И) [c.258]

Если процесс тормозится транспортом вещества не к внешней, а к внутренней поверхности контакта, например к внутренней поверхности зерен твердого пористого катализатора, то необходимо учитывать скорость тормозящей стадии — внутреннего транспорта. В этом случае модель усложняется, так как концентрации Су и температура изменяются по поверхности контакта в зависимости от радиуса зерна контактного материала Д. Скорость внутреннего транспорта можно описать законами Фика и Фурье, применив эффективный коэффициент внутренней диффузии эф и эффективный коэффициент теплопроводности Хэф. При этом для неподвижного слоя идеального вытеснения можно пользоваться моделью (11.11), изменив уравнения для расчета [c.74]

При жидкостной экстракции, кроме чисто физических явлений, какими являются оба вида диффузии и спонтанная турбулентность, могут происходить также и химические реакции между растворенными молекулами и компонентами растворителя или только между первыми. Реакции могут проходить либо в фазе растворителя—и тогда они имеют гомогенный характер, либо на поверхности контакта фаз, как свободно идущие реакции гомогенного характера. Химические реакции оказывают большое влияние на скорость перехода молекул целевого компонента, и в зависимости от характера они могут ускорять массообмен (гомогенные реакции) или заменять его (гетерогенные реакции) вследствие появления дополнительных сопротивлений на межфазной поверхности. [c.62]

Из этой зависимости следует, что поверхность контакта прямо пропорциональна свободному объему колонны и удерживающей способности УС и обратно пропорциональна радиусу шарообразной капли. [c.303]

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]

Влияние размеров насадки на массообмен представляет собою равнодействующую ее влияния на диаметр капли и скорость ее движения. Эти величины определяют удерживающую способность и поверхность контакта [уравнение (4-9)]. Скорость движения жидкости равномерно уменьшается с сокращением размеров насадки, например диаметра колец Рашига, и оказывается наименьшей для насадки наименьших размеров. Это влияние обычно сильнее сказывается на скорости движения, чем на диаметре капель, и поэтому, если размеры насадок ниже критических, поверхность контакта фаз наибольшая и массообмен идет быстрее всего, несмотря на увеличение диаметра капель. Такая зависимость установлена для колец Рашига и [c.327]

Рассмотрены топологические структуры межфазных явлений в гетерофазных ФХС. Обсуждены особенности топологического описания теплового, механического и покомпонентного равновесия фаз. Дано преставление в виде топологических структур связи ряда моделей межфазного переноса двухпленочной модели, модели обновления поверхности контакта фаз, модели диффузионного пограничного слоя, модели развитой межфазной турбулентности. Показано, что диаграммы межфазного переноса с учетом условий равновесия в рамках существующих теорий структурно изоморфны и различаются между собой лишь значениями параметра проводимости и формой его зависимости от гидродинамической обстановки в системе. [c.182]

Поверхность контакта жидкости с газом в пространстве между тарелками может характеризоваться обобщенной зависимостью, учитывающей размеры пузырька. [c.168]

Рпс. У1-37. Зависимость поверхности охлаждения от диаметра труб различных типов реакторов (поверхность охлаждения трубчатого реактора с внутренним контактом принята за 100%) [c.286]

Заменяя поверхностные коэффициенты тепло- и массопередачи объемными, автор полагал, что этот прием устраняет искажение физического смысла величин ш К, а также уточняет характер зависимости этих величин от режимных параметров. Однако выше показано (гл. I), что оба приема замены истинной поверхности контакта фаз площадью решетки или объемом слоя пены в одинаковой мере условны, но могут использоваться для решения практических инженерных задач. [c.100]

Рнс. III.6. Зависимость коэффициентов массопередачи в газовой и жидкой IX, отнесенных к поверхности контакта фаз, от скорости газа. [c.135]

Гидродинамические режимы ПВА. В зависимости от скорости газа и глубины погружения завихрителя в жидкость в ПВА возникает несколько гидродинамических режимов. При и>г <3 <С 2 м/с в пенообразовании участвует сравнительно небольшое количество жидкости и имеет место режим капель и нестабильной пены с повышением скорости газа более 2 м/с увеличивается количеств эжектируемой из бункера жидкости, наблюдается интенсивный пенный режим с мелкоячеистой пеной, имеющей высокоразвитую межфазную поверхность. При дальнейшем повышении (более 4—6 м/с) происходит перестройка структуры пены, начинает преобладать струйный режим, сопровождающийся уменьшением межфазной поверхности. Переход от одного режима к другому определяется соотношением скорости газа в аппарате (Шг) и степени (глубины) погружения завихрителя в жидкость к). Кривые зависимости гидравлического сопротивления слоя пены от скорости газа при различных значениях глубины погружения завихрителя (рис. VI. 16) имеют максимум при = 3- -4,5 м/с, отвечающий наибольшему развитию поверхности контакта фаз и, следовательно, максимуму энергии на ее создание и потери напора на преодоление трения между фазами. Исследования гидродинамических основ работы циклонно-пенного аппарата [43] также показали, что величина ПКФ проходит через максимум при и>г = 3- -4 м/с. [c.261]

При проведении эмульсионных жидкостных реакций возможны кинетическая и диффузионная области их течения. Это определенным образом влияет на выбор конструкции реактора. В диффузионной области (быстрые реакции) необходимо обеспечить возможно большую поверхность контакта фаз. Для медленных реакций, протекающих в кинетической области, большое значение приобретает объем реактора, т. е. время протекания реакции. Разнообразие конструкций жидкостных реакторов обусловлено использованием различных перемешивающих и теплообменных устройств в зависимости от вязкости жидкости и теплового эффекта. [c.245]

Опыты 16] показали, что уменьшение d p пропорционально и,-о.б также указывает на иной характер зависимости среднего диаметра капель от скорости потока. Трудность поиска обобщающих уравнений для расчета среднего диаметра капель обусловлена рядом факторов. Прежде всего это связано с существенной ролью в механизме диспергирования пристенных слоев жидкости и с наличием в реальных аппаратах застойных зон, где коалесценция превалирует над актами дробления. Немаловажную роль играют и адсорбционные явления на поверхности капель, изменяющие их межфазное натяжение. Поэтому при определении среднего размера капель или удельной поверхности контакта фаз системы жидкость—жидкость наиболее надежные результаты могут дать опыты, проведенные на модели аппарата, условия работы которой максимально приближены к реальным. [c.61]

Таким образом, зависимости (2.12), (2.18), (2.22) позволяют определять при заводнении пластов поверхность контакта заводненных и нефтенасыщенных слоев 5 и глубину межслойного проникновения воды в пористые блоки к. С их учетом зависимости (2.19), (2.20), (2.22) и (2.24) позволяют оценивать влияние капиллярной пропитки на коэффициент охвата заводнением неоднородно-слоистых и трещиноватых пластов и содержание нефти в добываемой продукции. [c.69]

Объемные коэффициенты массоотдачи и массопередачи. Поверхность контакта фаз, к единице которой отнесены коэффициенты массоотдачи и массопередачи, в большинстве случаев трудно определить. Как будет показано ниже, в барботажных массообменных аппаратах эта поверхность представляет собой совокупность поверхностей брызг, пены и пузырей в насадочных аппаратах — некоторую активную часть геометрической поверхности насадки, смачиваемую жидкостью. Поэтому коэффициенты массоотдачи и массопередачи часто относят не к поверхности контакта фаз Р, к рабочему объему аппарата V, который связан с поверхностью зависимостью [c.409]

Обычно в экстракторах для создания возможно большей поверхности контакта фаз и, соответственно, для увеличения скорости массопередачи одна из жидкостей (дисперсная фаза) распределяется в другой жидкости (сплошная фаза) в виде капель. В зависимости от источника энергии, используемой для диспергирования одной фазы в другой и перемешивания фаз, экстракторы каждой из указанных выше групп могут быть подразделены на аппараты, в которых диспергирование осу-н ествляется за счет собственной энергии потоков (без введения дополнительной энергии извне), и аппараты с введением внешней энергии во взаимодействующие жидкости. Эта энергия подводится посредством механических мешалок, сообщения колебаний определенной амплитуды и частоты (пульсаций или вибраций), путем проведения экстракции в поле центробежных сил и другими способами. [c.538]

Качественно о влиянии температуры на коэффициент трения можно судить по выражению (4.3-2). Повышение температуры должно сопровождаться снижением сдвиговой прочности и увеличением поверхности контакта. Поскольку сила трения определяется произведением этих величин, фактическое значение коэффициента трения при росте температуры может как увеличиваться, так и уменьшаться. Ряд исследователей сообщает о существовании минимума на температурной зависимости коэффициента трения при температурах, существенно меньших температуры плавления (рис. 4.4) [11 — 15]. Наблюдающееся резкое увеличение коэффициента трения вблизи температуры плавления (или стеклования) связано с возникновением на поверхности трения тонкой пленки расплава, в котором развивается обычное вязкое течение [15]. [c.86]

На рис. 13.11 показано, как изменяется площадь поверхности контакта в зависимости от нормального давления р такой же характер носит зависимость ф от времени и температуры. Характер зависимости ц)—f p) может быть установлен исходя из следующих предположений [c.373]

На рис.4,5 представлены зависимости поверхности контакта фаз от скорости газа и жидкости. Видно, что величина удельной объемной поверхности контакта фаз возрастает с увеличением скорости газа и уменьшается с увеличением скорости жидкости. Отри л1твльиос влияние увеличения скорости жидкости на величину удельной объемной поверхности контакта фаз не совпадает с дан-ныш работы . Однако следует отметить, что опыты в упомянутой работе проведены в шлоа аипараге и при скоростях жидкости значительно более высоких, чем г, аазкх опытах. [c.117]

На рис. ,5 представлены зависимости поверхности контакта фаз от скорости газа и жидкости. Видно, что величина удельной объемной поверхности контакта фаз возрастает с увеличением скорости газа и уменьшается с увеличением скорости жидкости. Отрицательное влияние увеличения скорости жидкости на величину удельной объемной поверхности контакта фаз не иовпадает о дан- [c.117]

Теория Данквертса (обновления поверхности). Данквертс [18] принимает вслед за Хигби неустановив-шийся процесс диффузии (пенетрацию) ввиду непрерывного завихрения и обновления поверхности. Предполагая, что средняя скорость образования новой поверхности на единицу поверхности контакта фаз определяется постоянной дробной величиной / (в м 1м -сек),г замена элемента этой поверхности не зависит от времени ее существования, коэффициент массоотдачи можно представить зависимостью, отличающейся от ранее выведенных [c.75]

Наблюдения, сделанные другими авторами [5, 106], обнаруживают в колоннах с орошаемыми стенками некоторую взаимную зависимость движения фаз, а именно стекающая по стенке жидкость увлекает за собой соседний слой небольшой толщины (из второй жидкости, находящейся в середине трубы). Этот захват наблюдался при неподвижной второй жидкости в трубе [28, 29] и в более сильной степени при движении второй жидкости в противоположном направлении [91, 106]. При исследовании гидравлики этой системы пользовались водой в качестве стекающей по стенке жидкости н збензином, бензолом или четыреххлористым углеродом в качестве агорой жидкости, идущей вдоль оси трубы. На поверхности контакта обеих фаз наблюдалось также образование волн. [c.84]

Установлено, что слишком большие скорости движения жидкостей приводят к ухудшению массообмена, поэтому во многих случаях может оказаться выгодным увеличение скорости только одной фазы. При увеличении количества диспергированной фазы размеры капель и скорость их отстаивания остаются вначале без изменений, количество же капель в колонне возрастает, следовательно увеличивается поверхность контакта и улучшается объемный массообмен. Если количество диспергированной фазы превышает некоторый предел, массообмен ухудшается. Это происходит в связи с тем, что при больших нагрузках и слишком больших скоростях истечения из отверстий распылителя капли имеют неодинаковые размеры и, соответственно, разную скорость, в результате чего часто сталкиваются и сливаются (т. е. уменьшается поверхность контакта). Если истечение жидкости из распылителя происходит нормально, то увеличение количества диспергированной фазы приводит в конце концов к захлебыванию колонны. Влияние количества диспергированной фазы тем заметнее, чем меньше диаметры отверстий для истечения. Подобные зависимости существуют и для сплошной фазы. При увеличении количества последней уменьшается скорость отстаива- / ния капель, увеличивается удерживающая способность, в этих условиях массообмен улучшается. При больших количествах сплошной фазы мелкие капли могут слиться в крупные, которые отстаиваются скорее, что уменьшает удерживающую способность и поверхность контакта и снижает коэффициенты массопередачи. [c.309]

Из рис. 202 следует, что характер зависимости разделяющей способности от скорости пара для различных насадок один и тот же и остается таким же и для различных смесей. Для всех насадок наблюдаются режимы, отвечающие определенным гидродинамическим состояниям. При сравнительно малых нагрузках колонны увеличение скорости пара снижает разделяющую способность насадки. Гидродинамическое исследование показало, что в условиях этого режима жидкость движется без вихреобразования. Время контакта фаз, которое может быть косвенно выражено через время пребывания жидкости в насадке в пределах этого режима, уменьшается с увеличением скорости пара, поскольку отношение удерживающей способности насадки к количеству жидкости, стекающей в единицу времени, уменьшается. Общая поверхность контакта фаз при этом режиме не изменяется, так как жидкость стекает без завихрений, а увеличение ее количества лишь повышает толщину стекающей пленки жидкости. Поверхность контакта фаз, отнесенная к едиьшце объема стекающей жидкости, будет уменьшаться с увеличением количества жидкости. ПовьЕшение толщины пленки жидкости замедляет выравнивание концентрации и температуры внутри жидкости, что шжает движущую силу процесса па границе раздела фаз. [c.408]

Для получения действительной величины поверхности контакта фаз в барботаж1Юм испарителе необходимо знать величины скорость W, паросодержа-пне ф, температурный напор ДТ в аппарате. Зависимость значений паросодержания ф слоя от скорости и движения пара на выходе из зоны контакта, приведенная на рис. 38, справедлива для исследованных систем при давлении в испарителе до 360 кПа и диаметре зоны контакта 0,078— 0,108 м. Экспериментальная проверка значений величин, получаемых по уравнению (35), подтвердила их точность до + 12% [16]. [c.69]

В производстве ионола на стадии алкилирования фенола изобутиленом образуются сточные воды, содержащие алкилфенолы. Очистка сточных и ливневых вод от алкилфенолов производится их экстракцией диизо-пропиловым эфиром (ДИПЭ). Обесфеноленная вода в зависимости от анализов поступает на отпарку углеводородов или в химзаводскую канализацию. Используемая в качестве экстрактора тарельчатая колонна из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаз, особенно при большом объеме ливневых вод, работает в напряженном режиме. В это время возможен проскок загрязнений со сбрасываемой водой. [c.12]

Широкое использование химического метода для нахождешя удельной ПКФ объясняется прежде всего возможностью проводить определения в газожидкостных дисперсных средах любой структуры, вплоть до зоны брызг. Метод позволяет проводить определение ПКФ на непрозрачных моделях и исключает влияние пристенного эффекта. Однако большая трудоемкость этого метода, его неоперативность, сугубо лабораторный характер, трудность выделения геометрической величины ПКФ из общей функциональной зависимости, описывающей скорость сорбционного процесса, заставляют исследователей продолжать поиск более совершенного метода определения поверхности контакта фаз. [c.71]

При изучении зависимости = f (i) высоту пены поддерживали постоянной путем изменения высоты сливного отверстия в этих условиях поверхность контакта фаз не зависит от расхода воды. Коэффициент теплопередачи оставался постоянным в значительном диапазоне изменения интенсивности потока [5—20 м /(м-ч)1 и показатель степени и при Re в уравнении (11.32) был равен нулю. Уравнение (11.33) получено и справедливо для следующих пределов Езиеиения режимных параметров Wy = 1,5 3,5 м/с Н = 150- --f-700 мм h = 123 мм. [c.101]

Катализаторы ускоряют реакции в сотни и миллионы раз, что имеет большое практическое значение для современной химической промышленности. Катализаторы дают возможность проводить процессы, протекаюш,ие некаталитически во много стадий или вообш,е неосу-ш,ествимые, на поверхности контакта как бы в одну стадию. Наконец, катализаторы обладают, как и ферменты, драгоценным свойством избирательности, т. е. в зависимости от характера, состава и метода получения они способны проводить реакцию лишь в одном направлении, подавляя побочные. [c.20]

В зависимости от плотности сорбента возможны три основные ситуации при поглощении нефтяного слоя с поверхности воды. Сорбент плавает на поверхности продукта, если его плотность меньше, чем плотность нефтепродукта, при этом поглощение продукта происходит по поверхности контакта твердой и жидкой фаз в месте соприкосновения частицы сорбента с нефтепродуктом. При плотности сорбента, большей, чем плотность нефтепродукта, но меньигей, чем плотность воды, происходит быстрое осаждение сорбента сквозь нефтепродукт на поверхность воды, при этом вначале по мере осаждения сорбента происходит быстрое впитывание продукта в сорбент, затем процесс поглощения затормаживается и определяется поверхностью контакта твердой и жидкой фаз в той части частицы, сорбента, которая соприкасается с нефтепродуктом по периферии частицы сорбента. При плотности сорбента, большей, чем плотности нефтепродукта и воды, происходит быстрое осаждение сорбента сквозь нефтепродукт и воду, при этом продукт с сорбентом увлекаются с поверхности воды на дно водоема. [c.53]

Из уравнения (11.65) видно, что величина Fo возрастает с увеличением длины колонны, коэффициента обогащения (а—1), константы скорости массообмена k и уменьшается при увеличении скорости потока жидкости L. Из уравнения (11.65) следует также, что величина —1п Fq должна обратно пропорционально зависеть от L. Так как k зависит от степени турбу-лентно сти парового потока, то в действительности зависимость —Info от L имеет более сложный характер, как это, например, схематично изображено на рис. 15. На участке б—в зависимость между —Info и L соответствует уравнению (П.65), так как при небольших скоростях движения пара (заметим, что в рассматриваемом безотборном режиме = /) степень турбулентности парового потока слабо зависит от его скорости. На участке в—г, соответствующем большим скоростям движения пара, имеет место резкое увеличение турбулентности парового потока, при этом величина k растет, что приводит к увеличению значения —InFo (при работе в так называемом пенном режиме или режиме эмульгирования ). На участке а—б происходит изменение удельной поверхности контакта фаз [c.65]