Генри диффузии

Простейшей моделью массопереноса через сплошные (непористые) мембраны является последовательное протекание процессов сорбции по закону Генри, диффузии по закону Фика и десорбции. Чему в данном случае будет равен коэффициент проницаемости и как он связан с феноменологическими коэффициентами (стр. 80) [c.12]

Исследуем температурную зависимость коэффициента проницаемости при достаточно низких давлениях, когда растворимость газов в матрице невелика, выполняется закон Генри, коэффициент диффузии не зависит от концентрации и взаимным влиянием компонентов разделяемой смеси можно пренебречь. [c.85]

Проницаемость газа А(Г, Рст) при заданной температуре Т и давлении Рст, близком к нулевому, находят по соотношению (3.57) при этом, согласно закону Генри, концентрацию растворенного вещества в мембране также принимают близкой к нулю. Первое слагаемое в показателе экспоненты учитывает суммарный эффект давления на коэффициент диффузии за счет деформации матрицы мембраны и повышения концентрация растворенного вещества в соответствии с уравнениями (3.64). Второе Слагаемое позволяет оценить изменение константы Генри с ростом давления. [c.98]

Подведем итог сказанному о влиянии давления на проницаемость полимерных мембран и сопоставим с результатами эксперимента. Можно утверждать, что коэффициент проницаемости не зависит от давления при следующих допущениях в матрице мембраны исключены любые виды деформации структуры под воздействием внешнего давления растворимость газов строго следует линейному закону, что соответствует независимости константы Генри и коэффициента летучести от давления коэффициент диффузии не зависит от концентрации растворенного вещества в полимере. [c.99]

Здесь X — координата вдоль реактора 81 и Бз — доли сечения реактора, занимаемые газом и катализатором — линейные скорости потока в жидкости и газе О — эффективный коэффициент продольной диффузии в жидкой фазе Р1 — коэффициент массопередачи между фазами а — поверхность раздела фаз в единице объема реактора г[з — обратное значение коэффициента Генри — удельная внешняя поверхность катализатора в пересчете на единицу длины реактора и единицу сечения /) — эффективный коэффициент диффузии в капиллярах катализатора 5 — координата по радиусу зерна Р ц — внутренняя поверхность зерна катализатора р — скорость реакции по компоненту А в пересчете на единицу внутренней поверхности катализатора ус — стехиометрические коэффи- [c.302]

Основные уравнения. К описанию движущегося слоя полностью применима схема двухфазного потока, рассмотренная в разделе VII.7. Пассивной фазой является поток газа, а активной — газ, находящийся в порах твердых частиц и сорбированный на активной поверхности. Соответственно, эффективная константа скорости межфазной диффузии равна коэффициенту массопередачи р, умноженному на внешнюю поверхность единицы объема твердых частиц Он. Гидродинамический режим обеих фаз близок к идеальному вытеснению. Если адсорбция на поверхности твердых частиц следует закону Генри, уравнения баланса вещества в пассивной и активной фазах движущегося слоя записываются в виде [c.318]

Вопрос о механизме переноса газового потока через мембрану до сих пор является дискуссионным, и существующие подходы к моделированию процесса основываются на явлениях растворимости и диффузии. По существу, математическое описание явлений переноса основывается на уравнениях диффузии (закон Фика) и растворимости (закон Генри). Закон Фика позволяет определить [c.86]

В условиях развитой свободной турбулентности из уравнений массопередачи исключаются коэффициенты молекулярной диффузии, показатель же степени имеет малую [29] величину, близкую к нулю. Специальными исследованиями показано [291, [30], что соотношение между коэффициентами массопередачи для легко- и труднорастворимых газов в режиме развитой турбулентности определяется соотношением коэффициентов растворимости газов или соответственно констант Генри. Таким образом, для режима развитой свободной турбулентности будет справедлива пропорциональность [c.248]

Коэффициент диффузии газа, растворенного в жидкости, имеет тот же порядок, что и для самой жидкости, т. е. л 10" см с . Так как диффузия протекает медленно, концентрация газа, растворенного в тонкой пленке жидкости, соприкасающейся с газом (являющейся внешней для пленки жидкости на поверхности катализатора и много меньшей последней по толщине), соответствует равновесной и определяется по уравнению Генри [c.155]

Коэффицент диффузии пропорционален Г/ц (Г — абсолютная температура д. — динамическая вязкость жидкости). Вязкость жидкости с ростом температуры уменьшается, поэтому повышение температуры увеличивает коэффициент диффузии, однако константа Генри с повышением температуры уменьшается. Скорость диффузии может в результате повышения температуры и повыситься, и понизиться в зависимости от того, какая величина — ц или Н — меняется сильнее. [c.156]

Из уравнения (IV. 108) следует, что диффузионный поток через мембрану тем интенсивнее, чем больше коэффициент диффузии л мембране D , константа Генри Кг, разность концентраций по обе стороны мембраны и чем меньще толщина мембраны I. Если с одной стороны мембраны концентрация будет равна нулю (С2 — = 0), то поток переносимого вещества будет пропорционален концентрации l. [c.240]

Изотермический процесс. Температура оказывает существенное влияние как на коэффициент Генри, так и на коэффициент диффузии. Зависимость коэффициента Генри от температуры выражается экспоненциальным законом, который описывается уравнением [c.62]

Целесообразно эффективный коэффициент диффузии, характеризующий внешнюю и внутреннюю диффузионную массопередачу, связать с частным коэффициентом Генри. По (3, с. 27], имея в виду, [c.26]

Влияние свойств неподвижной жидкой фазы на размывание хроматографических зон. Из уравнения (54) следует, что эффективность хроматографической колонки, а следовательно, и размывание хроматографической зоны связаны как с величиной коэффициента диффузии в жидкости, так и с коэффициентом Генри. [c.69]

Температура оказывает существенное влияние как на коэффициент Генри, а следовательно, на селективность неподвижной жидкой фазы, так и на коэффициент диффузии. [c.83]

Таким образом, для расчета величины -потенциала мицелл по найденной экспериментально электрофоретической подвижности необходимо знать радиус мицелл и толщину ДЭС, соотношение которых определяет величину численного коэффициента в уравнении Генри. Средний радиус мицелл может быть рассчитан из данных по светорассеянию, скорости диффузии, седиментации в ультрацентрифуге. Толщина ДЭС зависит от ионной силы раствора и определяется известным выражением [c.174]

Допустим, что фаза 1 — газ, где концентрация реагента Сх и его диффузия происходит очень быстро. В фазе 2 реагент растворяется, диффундирует и реагирует со скоростью у = и (С). В поверхностном слое фазы 2 С С., = а Сх. В отсутствие реакции в стационарных условиях С == С 2 = а С1 (ос — коэффициент Генри). Среднее [c.300]

Молекулы окислителя разлагаются с выделением кислорода, который диффундирует через слой жидкого остатка в виде пузырьков и в растворенном виде. В последнем случае Сса — р (по закону Генри) коэффициент диффузии D в первом приближении не зависит от р. Отсюда [c.101]

Экспериментальные исследования позволили выявить влияние температуры, пористости и степени заполнения на величину коэффициента внутренней диффузии. Было найдено, что он сильно убывает с понижением температуры. Это можно объяснить возрастанием коэффициента Генри и уменьшением 0 / - -Г). [c.186]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Модификация поверхности приводила к различному изменению константы Генри и коэффициента поверхностной диффузии для полярных и неполярных газов, в результате существенно изменялась проницаемость и фактор разделения. На рис. 2.9 показан характер изменения коэффициента проницаемости диоксида углерода, пропана, дифторхлорметана СНС1Рг (Н-22)) и 1,2-дихлортетрафторэтана С2С1гр4 (К-114) при полной модифшсации поверхности пористого стекла спиртами (п = = 1—3). Исходное состояние поверхности пористой мембраны (п = 0) принято считать гидрофильным. Селективность процесса извлечения СО2 и СзНе из смеси с фреонами существенно улучшается в мембранах с модифицированной поверхностью. [c.67]

Особенности структуры непористых мембран и прежде всего существование микрогетерофазной матрицы, оказывают существенное влияние на сорбционное равновесие и кинетику. Чем выше объемная доля дисперсной (непроницаемой) фазы, тем ниже коэффициенты диффузии и проницаемость мембраны, тем заметнее отклонение изотермы сорбции от линейного закона Генри. Кристаллиты и другие элементы, составляющие непро- [c.71]

Таким образом, скорость движения ве лества не зависит от его концентрации. Форма хроматографической зоны на хроматограмме также не меняется в ходе перемещения вещества, так как элементы объема с любой его концентрацией передвигаются с одинаковой скоростью. Если бы отсутствовала продольная диффузия, концентрация вещества вдоль потока не менялась бы и форма хроматографической зоны напоминала бы вид, показанный на рис. 111.276 (кривая /). Однако в реальных условиях имеет место продольная диффузия, и благодаря ей концентрация вещества вдоль потока размывается, соответственно размывается и хро.ма-тографическая зона. Ее форма напоминает кривую распределения Гаусса (кривая 2 на рис. 111.276). При соблюдении закона Генри форма хроматографической зоны не искажается по мере ее перемещения все точки зоны движутся с одинаковой скоростью. [c.180]

С увеличением концентрации перестает соблюдаться закон Генри. Если изотерма выпуклая (кривая 3 на рис. П1.27а), то производная с1А1с1с уменьшается с увеличением концентрации, а скорость движения вещества увеличивается. В результате наблюдается преимущественное размывание (кривая 3 на рис. П1.276) задней части зоны (тыла зоны), которая движется медленнее, так как концентрация в ней меньше (вследствие диффузии). При вогнутой изотерме сорбции (кривая 4 на рис. П1.27а) производная (1А1йс увеличивается с ростом концентрации и соответственно скорость движения вещества уменьшается. Это приводит к преимущественному размыванию передней части зоны (ее фронта), чему способствует возрастание скорости движения вещества при уменьшении концентрации (кривая 4 на рис. 1П.276). [c.180]

Рг — давление на межфазной поверхности, связанное с концентрацией Сг компонента Л на поверхности жидкости уравнением закона Генри Сг—Нр ). -По мере диффузии компонента А в глубину жидкости концентрация его уменьшается. Навстречу компоненту Л диффунди ует компонент В и образует продукт АВ. Так как скорости реакции очень велика, то сферой реакции является плоскость. Допустим, что ее расстояние от межфазной поверхности равно л . Диффузию компонента Л к этой плоскости представляет уравнение [c.582]

Размывание, связанное с внешней диффузионной массопереда-чей, можно учесть, введя Дэфф.внеш, который связан со скоростью газа-носителя, диаметром зерна адсорбента, частным коэффициентом Генри и коэффициентом диффузии вещества в газе следующим соотношением [c.24]

Из уравнения (1.24) для ВЭТТ, справедливом такл<е и для газожидкостной хроматографии, следует, что эффективность хроматографической колонки зависит в этом случае не от Оццутр, а от коэффициента диффузии вещества в жидкой пленке а также от коэффициента Генри Г. Коэффициент диффузии в жидкости оказы-ва т влияние иа ВЭТТ через член уравнения (1.24), учитыва. ощий внутреннедиффузионную массопередачу. В этом члене уравнения (1.24) множитель пор следует заменить толщиной пленки жидкости йп. При этом рост коэффициента диффузии приводит к уменьшению значения Н, а рост толщины пленки й п — к увеличению Н. Так как коэффициент диффузии обратно пропорционален коэффициенту вязкости жидкости, очевидно, что ИЖФ должна быть маловязкой, особенно, если скорость процесса определяет внутреннедиффузионная массопередача, а толщина пленки наименьшей. [c.179]

Концентрация растворенного кислорода зависит от скоростей поступления О2 в жидкость и его расходования. В отсутствие окисления [Оа1 = урО , у — коэффициент Генри. Когда идет окисление, то через какое-то время (среднее время диффузии О2 в жидкость) устанавливается квазистационарное состояние, при котором V = о, где VD — скорость диффузии кислорода в жидкость. Обычно лимитирует процесс диффузии О2 из газа в пленку жидкости, а перемешивание обеспечивает быстрое распределение Оз по объему жидкости. В этих условиях VD = V- (ТрОг — [О2]), где х — удельная скорость растворения О2 в жидкости, которая зависит от условий перемешивания, отношения поверхности к объему, коэффициента диффузии кислорода в жидкости. 1г1з равенства и = ил, где и = [021 2 6 (НН)/ [c.199]

Рассмотрим физику обсуждаемой задачи. Пусть давление газа будет мало и раствор его в материале перегородки будет разбавленным. Тогда, согласно закону Генри, с — тр где с — концентрация растворенного вещества, р — давление. Из этого уравнения непосредственно следует, что величины с иа противоположных сторонах перегородки будут разными. Если растворимость растет с температурой (Qpa TB<0), то растворимость в более нагретой стороне перегородки будет больше и по перегородке начнется диффузия газа от горячей стороны перегородки к холодной. Это будет приводить к повышению давления в холодной половине сосуда и уменьшению его в горячей. Так будет возникать перепад давления Ар. Процесс перехода вещества прекратится, когда влияние Ар на растворимость компенсирует влияние ДГ н величина с станет одинаковой иа обеих сторонах перегородки. [c.536]

Высота иасадки (ВЭТТ), эквивалентная одной теоретической тарелке по своему разделительному действию, может быть рассчитана по уравнениям, приведенным в табл. 111.21, в которой приняты следующие обозначения переменных С, Ь — нагрузка по пару и жидкости, кг/(м ч) С, Ь — мольные потоки пара и жидкости Ш — скорость па- ра в полном сечении колонны, м/с >к — диаметр колонны, м — размер насадки, м Нпзс — высота слоя насадки, м а —удельная поверхность насадки, е — свободный объем насадки, м /м а — коэффициент относительной летучести р, — вязкость жидкости, сПз рж, Рп — плотность жидкости и пара, г/см М — масса одного моля паровой фазы Н — К0нстанта Генри, кмоль/м (кгс/см ) Р — абсолютное давление, кгс/см Dv — коэффициент диффузии легкокипящего компонента, см /с т — тангенс угла наклона кривой равновесия коэффици- [c.310]

С -константа Генри, г ,5)<, 4-время релаксации и коэффициент диффузии для объемного и поверхностного растворов соответственно. При исследовании этой модели диффузии существенно определить сколь велико влияние реламгационноЯ составляющей. В работе это выполнено путем идентификации параметров математического описания по опытным данным /1,2/. При десорбции иэ ионитов в электромагнитном поле с напряженностью до 4 кэрс эффективный коэффициент [c.146]

Интересно сравнить кривые распределения концентраций в зернах сорбента для изотерм различного типа (в частности, для выпуклой и линейной) с целью выявления характера границы между отработанной и неотработанной частью зерна. Такой анализ приводится в работе [9] при рассмотрении сорбции пара вещества цилиндром большой длины из мелкопористого активного угля. Принимается, что перенос осуществляется путем молекулярной диффузии в газовой фазе и имеет место внутрипоровое равновесие. Диффузия происходит только через один из торцов. На рис. 4.4 приведены зависимости распределения количества адсорбированного вещества в зерне, найденные из кривых распределения концентраций, полученных в результате поинтервального решения уравнения вида (4.15) для всей изотермы, после замены концентрации с на а по уравнению Генри (4.1) и по уравнению Дубинина— Радушкевича (4.5). [c.179]

Зависимость коэффициентов диффузии и растворимости изомерных газообразных углеводородов изобутана, нормального и изопентана в каучуке от различного числа химических связей между макромолекулами изучалась Эйткеном и Баррером при различных концентрациях и температурах. Средняя молекулярная масса Мс участка цепной молекулы между химическими связями составляла 3,78-10 , 5,07-10 и 22-10 . Было показано, что растворимость газов в сшитых полимерах подчиняется закону Генри и несколько уменьшается с уменьшением Мс, а логарифм растворимости линейно зависит от 1/Г. Коэффициент диффузии О , приведенный к с = О, линейно уменьшается с ростом 1Мс, а также с увеличением минимального сечения молекул. [c.94]

Основные процессы и аппараты химической технологии Изд.7 (1961) -- [ c.458 , c.460 ]

Массообменные процессы химической технологии (1975) -- [ c.0 ]

Газовая экстракция в хроматографическом анализе (1982) -- [ c.144 ]

Основы процессов химической технологии (1967) -- [ c.543 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 6 (1955) -- [ c.449 , c.450 ]

Техно-химические расчёты Издание 2 (1950) -- [ c.264 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов (1973) -- [ c.71 , c.91 ]

Очистка технических газов (1969) -- [ c.46 , c.106 , c.107 ]

Абсорбционные процессы в химической промышленности (1951) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология