Массопередача далее

Насыщенный абсорбент поступает в турбину 3, где снижается его давление с давления абсорбции до давления десорбции. Турбина 3 служит приводом насоса, что существенно снижает энергетические затраты на перекачку абсорбента. Насыщенный абсорбент после снижения давления поступает в теплообменник 5 с целью повышения его температуры и далее в верхнюю часть десорбера 6. В нижнюю часть десорбера 6 подается горячий десорбирующий агент VI, предназначенный для снижения парциального давления целевых компонентов в газовой фазе с целью повышения движущей силы массопередачи. Из верхней части десорбера 6 уходят целевые компоненты V, из нижней — регенерированный абсорбент III. Регенерированный абсорбент после рекуперации теплоты в теплообменнике 5 через промежуточную емкость 4 насосом через воздушный или водяной холодильник 2 возвращается в абсорбер 1. [c.72]

Далее, без нарушения общности, будем проводить преобразования в терминах массопередачи. [c.178]

Как следует из определения приведенного коэффициента массопередачи (5.16), в том случае, когда ка пропорционально Кд, Л"п не зависит от Кд. Далее, поскольку линейная скорость подачи сплошной фазы, как правило, мало, то /Гд незначительно зависит от Таким образом, [c.220]

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]

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]

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]

Поскольку массопередача играет значительную роль в большинстве приведенных далее примеров, обозначим через р коэффициент массопередачи. Формально р соответствует отношению материального потока от пограничного слоя (или к нему) к разности концентраций на границе раздела и в объеме рассматриваемой фазы. [c.153]

Эти видоизмененные коэффициенты массопередачи были использованы далее в соответствующим образом скорректированных методах расчета процессов, скорость которых лимитируется скоростью переноса массы. [c.380]

Решение. Заметим прежде всего, что при рассмотрении вопроса на простейшем примере протекания в потоке необратимой реакции первого порядка основные выводы можно распространить и на обратимые реакции первого порядка. Далее, уравнения тепло- и массопередачи аналогичны уравнению обратимой реакции первого порядка (а при абсорбции, когда равновесное давление компонента равно нулю, — уравнению необратимой реакции первого порядка)з скорость реакции [c.171]

Подчеркнем, что точные решения задач, связанных с массопередачей, получаются на основе гидродинамики, устанавливающей, что скорость жидкости или газа при обтекании твердого тела равна нулю на его поверхности. Далее в некотором пограничном слое тангенциальная составляющая скорости увеличивается и достигает значения, характерного для объема потока. Решение уравнений гидродинамики для ламинарного течения показывает, что толщина пограничного слоя обратно пропорциональна УЯе. Диффузионное сопротивление лежит в основном в пограничном слое, поэтому путь диффузии Д также обратно пропорционален У Яе. [c.263]

Указанные причины приводят к тому, что до сегодняшнего дня экспериментальные исследования массоотдач и в аппаратах с мешалками не дали удовлетворительных обобщений, несмотря на значительное количество выполненных работ. Лучше разработаны фор-мулы для случая массоотдачи в системах твердое тело—жидкость (растворение), так как диффузионное сопротивление массопередаче для этой системы сосредоточено на стороне жидкой фазы, а форма частиц дисперсной фазы в данный момент не претерпевает изменений (лишь спустя некоторое время частицы твердого тела уменьшаются в размерах вследствие растворения). [c.311]

При расчете Упо уравнениям (15.41) или (15.41а) предварительно находят объемные коэффициенты массоотдачи и, затем объемные коэффициенты массопередачи К у или К у и далее-искомую величину рабочего объема аппарата V, зная которую, можно определить высоту Я рабочей части аппарата (при известном его диаметре). [c.30]

Каскад ступеней ИП. Здесь известны коэффициент массопередачи кх и поверхность контакта фаз в одной ступени /, а следовательно, и число единиц переноса ступени / = к//1. По зависимостям (13.15) рассчитываем величины С1 и С2, XI и Я-2 и далее по уже определенным значениям 4/1 и с помощью (13.13) и (13.13а) — числа ступеней для первого и второго участков рабочей области концентраций [c.1132]

Первые исследования [15—30] были почти полностью качественными. Исследовалась, в основном, массопередача через плоскую иоверхность раздела фаз и из висящей капли. Дано качественное объяснение наблюдаемых явлений в упрощенных или искусственно созданных условиях. Хотя эти работы не дали прямой информации [c.207]

Исходной информацией для расчета являются количество питания его состав Хр и содержание целевого компонента в одном из продуктов I I) Далее задают начальное приближение содержания второго компонента в одном из продуктов 2 (для исчерпывающей части) или (для укрепляющей части). При этом содержание третьего компонента (х ,з или Хр ) определяют из уравнений баланса. На следующем шаге вычисляют вязкость и плотность исходной смеси и кубового остатка (или дистиллята). Затем определяют скорость пара в точке инверсии фаз, реальные скорости пара и жидкости Wy, диаметр колонны О. На следующих этапах последовательно рассчитывают матрицу тангенсов углов наклона равновесных зависимостей [Л/0], матрицу объемных коэффициентов массопередачи [К уй] и вектор равновесного состава пара [c.276]

Далее, используя значения "f для предельных областей протекания массопередачи с необратимой реакцией, можно получить формулы, позволяющие выразить значение р в явном виде как функцию параметров хемосорбционного процесса. Так, для массопередачи с необратимой химической реакцией псевдопервого порядка из (4.35) с учетом (2.63) следует [c.134]

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]

В приложениях диффузии к массопередаче рассматриваются как пространственные, так и одномерные задачи. Из-за общности изложения и простоты записи движущие силы далее будут выражены в виде (2.71). [c.50]

Таким образом, все определяющие матрицы в исходных уравнениях многокомпонентной массопередачи могут быть приведены к диагональному виду с элементами, имеющими только положительные и вещественные значения. Это весьма важное обстоятельство, как будет показано далее в гл. 5, позволяет использовать накопленный опыт изучения эффективности массопередачи в бинарных смесях для расчета эффективности массопередачи в многокомпонентных смесях. [c.74]

На основе модели обновления поверхности контакта фаз получены многочисленные выражения коэффициентов массопередачи, содержащие, как правило, один или несколько неопределенных параметров, характеризующих процесс обновления поверхности контакта фаз. В связи с этим массопередача при элементарных актах взаимодействия фаз далее будет рассмотрена главным образом на основе модели диффузионного пограничного слоя. [c.76]

Из перечисленных выше комбинированных моделей рассмотрим только те, которые рекомендуются далее для расчета эфф ек-тивности массопередачи секционную модель с обратными потоками и двухпоточную секционную модель. [c.134]

Интегрируя уравнения (5.158) и (5.159) в пределах от исходной до конечной концентраций компонентов в струйках, переходя далее к концентрациям компонентов в потоках при помощи уравнений (5.150) и приводя окончательные выражения к виду (5.13) и (5.14), получаем следующие зависимости для матриц локальной и общей эффективности массопередачи [c.256]

Последние достижения в развитии термодинамики необратимых процессов дали возможность выразить и количественно оценить довольно сложную по своей природе движущую силу процесса массопередачи в условиях ректификации. [c.4]

Разделение смесей в процессах ректификации и абсорбции осущестг йется в результате преимущественного двухстороннего или одностороннего массообмена между вступающими в контакт неравновесными потоками газа (пара) и жидкости. При ректификации низкокипящие компоненты переходят из жидкости в пар, а высококипящие —из пара в жидкость в процессах же абсорбции отмечается в основном односторонний переход высококипящих компонентов из газа в жидкость. Таким образом, процессы ректификации и абсорбции имеют единую физическую основу и различаются только направлением действия движущих сил массопередачи и соотношением низко- и высококипящих компонентов, переходящих из одной фазы в другую. Вследствие этого при изложении теории массопередачи далее рассматривается общее математическое описание процессов ректификации и абсорбции с учетом отмеченных особенностей этих процессов. [c.9]

При изучении массопередачи далее принимаются такие же допущения, как и ранее при одинаковой степени продольного перемешивания жидкости. Дифференциальное уравнение, характеризующее изменение концентраций распределенного компонента в жидкости по контактному устройству, в рассматриваемом случае будет иметь вид уравнения (5.88). Граничные условия,- соответствующие различцэй интенсивности продольного перемешивания, жидкости на разных участках тарелки, записываются следующим образом [31] [c.245]

Как показано в работе [61], в настоящее время наиболее надежное значение величины п можно получить, используя экспериментальные данные по массопередаче при больших числах Прандтля или Шмидта. Работы, посвященные изучению тепло- и массообмена, проводятся вот уже почти полстолетия, но не дали до сих пор окончательного решения вопроса. Причина этого заключается в том, что различие в углах наклона линий, соответствующих, например, наиболее часто предлагаемым значениям п = 3 и 4, составляет, согласно уравнению (16.8), всего лишь / 2. Это обстоятельство обусловливает ряд специфических [c.181]

Пользуясь этим, Горт дал определение числа единичных реакторов Л 2 (по аналогии с числом единиц массопередачи), необходимых для достижения определенной степени превращения [c.350]

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]

Рассмотренные тр1г стороны явлений массопередачи позволяют при математическом моделировании широко использовать блочный принцип (см. стр. 6), когда модель формируется по отдельным ее составляющим. Имея информацию о равновесных данных и составив материальный баланс процесса, далее изучается гидродинамическая модель процесса как основа математического описания. [c.8]

По уравнениям (IV. 578), (IV, 581), (IV, 584) и (IV, 585) проводится гидродинамический расчет секции, определяются ДР ,, ДРвр, А к, /. Далее по выражению (IV, 587) определяется коэффициент массопередачи. [c.478]

Из данных табл. 19 видно, что максимальное число теоретических ступеней разделения (3,54 на 1 см) не соответствует максимальному фактору интенсивности, равному 381 при числе теоретических ступеней 2,12 на 1 см и при скорости паров 0,4575 см/с. Далее можно видеть, что после максимального значения 381 фактор интенсивности снова уменьшается, но намного медленнее, чем следовало бы ожидать в связи с сильно уменьшившимся числом теоретических ступеней разделения. Таким образом, для получения высоких значений фактора интенсивности не имеет смысла работать при низких скоростях паров. При повышенных нагрузках движение паров становится турбулентным, что оказывает благоприятное действие на массопередачу аналогично увеличению коэффициента диффузии. С возрастанием нагрузки колонны выше оптимального значения количество орошаюш,ей жидкости увеличивается, и под действием поднимающихся паров происходит подвисание жидкости в колонне. Удерживающая способность возрастает в степени, превышающей 2, вследствие чего фактор интенсивности снижается. [c.128]

Таким образом, расчеты эффективности тарелок по уравнениям, учитывающим влияние гидродинамики и (инетики массопередачи и по эмпир еским уравнениям, дали примерно одинаковые результаты, что говорит о возможности достаточно надежного использования последних в заданных условиях разделения. [c.209]

После выбора величины расхода адсорбента Мт из уравнения материального баланса находится а по уравнению изотермы определяется С а) и далее вычисляется А( ср- Из уравнения массопередачи находится искомая суммарная поверхность F адсорбента в КС. В тех случаях, когда для конкретной системы известны кинетические данные по величинам не поверхностных, а эффективных объемных коэффициентов массопередачи Kov, то аналогично находится необходимый объем v адсорбента, при этом правая часть уравнения (5.140) записывается в виде KovA pV. [c.301]

Охарактеризуем величины, входящие в (10.15). Пусть речь идет о переносе вещества из фазы у в фазу х (рабочая область процесса над линией равновесия). Тогда М — поток (в единицу времени) компонента, вещества (В), передаваемого из фазы У в фазу х примем для определенности, что М выражается в кг В/с Р — поверхность контакта фаз м ). Здесь налицо сходство в описании переноса вещества и теплоты далее возникают различия. В теплопереносе движущей силой была разность температур теплоносителей, и не возникало вопроса о способе ее выражения Д = Г - В массопереносе движущая сила может быть выражена в концентрациях любой из фаз — х или у . Соответственно рис.10.7, в терминах фазы х Д = гДх = хР — X, в терминах фазы у Д = Ду = у — уР. Поэтому и коэффициент массопередачи должен бьггь выражен в расчете на Дх (это будет А ) или в расчете на Ау (ку). Уравнение массопередачи при этом запищется в терминах ( на языке ) какой-либо одной фазы [c.781]

Недостатки такой модели легко видны, даже если принять положение об обновлении поверхности, особенно при отсутствии поверхностного сопротивления. В этом случае можно принять, что на границе раздела фаз существует равновесие концентраций- и всех сил, действующих на поверхности раздела фаз, а также постоянство температуры. Одна из упомянутых сил, а именно межфазное натяжение, в определенной степени характеризует межфазную границу. Если на поверхностное натяжение влияет процесс массопередачи, равновесие сил будет нарушено и в результате возникает движение на межфазной поверхности. Такое движение, называедюе далее спонтанной межфазной конвекцией, передается к прилегающим слоям, что в свою очередь оказывает влияние на скорость массопередачи. В этом случае число Рейнольдса в фазе не определяет пщродинами-ческих условий в слоях, прилегающих к поверхности. Соответственно нарушается корреляция, выражаемая уравнением (1). Это утверждение справедливо по отношению к большинству зависимостей, предложенных для экстракции в системе жидкость — жидкость. Обычно такие корреляции оправдываются только в узком интервале изменяемых параметров п зависят не только от размера и типа аппарата, но также и от системы. [c.205]

Следует отметить, что К Ю = 6, т. е. относительной скорости обновления поверхности в модели Данквертса при пенетрационной теории. Приведенные выше два корреляционных уравнения были приняты в качестве отправных прн условиях межфазной устойчивости. Далее была исследована бинарная система [60] ацетилацетон — вода, в которой, но данным шлировой фотографии, наблюдалась сильная межфазная конвекция (см. фото 6-19). Результаты представлены на рис. 6-14. Через 10 мин контакта фаз коэффициенты массопередачи были примерно в 10 раз выше устойчивых значений, а через 180 мин только в 2 раза. [c.245]

Глава 8 содержит весьма подробный и полезный обзор исследований в области массопередачи при образовании капель. Этот раздел представляет интерес для исследователей, изучающих гидродинамику и массообмен одиночных капель. При медленном образовании капель, характерном для лабораторных условий, на этот начальный период приходится иногда до 50% и более массообмена. В экстракционных колоннах, когда каплеобразование является чрезвычайно быстрым процессом, основную роль играет массообмен при свободном движе-нпп капель. К сожалению, раздел, посвященный гидродинамике и массопередаче при движении капель, является не столь полным, в некоторой степени некритичным и содержит ряд спорных и даже неправильных утверждений. Далее рассматривается только движение очень мелких, квазистоксовых , капель (Ие 1), когда и Практически приходится иметь дело с каплями диаметром 0,2— [c.351]

Рассмотрим далее влияние перемешивания на массопередачу в системе ж — ж. Снечала увеличение перемешивания приведет к быстрому возрастанию межфазной поверхности с соответствующим. увеличением скорости массопередачи. Однако возрастание скорости массопередачи ограничено определенным пределом в величине поверхности контакта фаз. Дальнейшее увеличение скорости перемешивания может понизить коэффициент массопередачи в дисперсной фазе за счет такого уменьшения размеров капель, при котором снизится внутренняя циркуляция и прекратится взаимодействие капель. Как показали Ритема [12] и Нагата с сотр. [13], взаимодействие капель исключительно важно для массопереноса вследствие перемешивания в дисперсной фазе. Из этого следует, что форма кривой на рис. 9-2 может быть аналогичной и для систем, где скорость процесса контролируется только массопередачей. [c.369]

Временная ширина пробы, введенной в виде пробки, должна быть малой по сравнению с расстоянием между двумя самыми близко элюируемыми зонами смеси с тем, чтобы эти зоны не перекрывались. В действительности же во время их элюирования через колонку зоны компонентов смеси размываются и их максимальная концентрация уменьшается, поэтому требуется, чтобы ширина пробки пробы была довольно малой по сравнению со средней шириной двух самых близких зон. Размывание зон обусловливается молекулярной диффузией и сопротивлением массопередаче, что обсуждается далее в гл. 4, в то время как разбавление зон происходит в соответствии со вторым началом термодинамики хроматографическое разделение компонентов смесн сопровождается их одновременным разбавлением га-зом-носителем, поэтому во время хроматографического процесса результирующее уменьшение энтропии отсутствует. [c.15]

Анализ, выполненный Секором и Бойтлером [34], показал, что во многих случаях величина коэффициента ускорения массопередачи 7 относительно мало чувствительна к величинам константы равновесия К, стехиометрического параметра М, отношения коэффициентов диффузии реагентов и порядка реакции, если процессы сравниваются при одинаковых асимптотических значениях коэффициента ускорения т- На этом основании П. Данквертс [6] предложил метод расчета кинетики массопередачи с обратимой реакцией, процедура которого относительно проста и заключается в следующем необходимо определить предельное значение коэффициента ускорения и далее использовать аналитическую или графическую зависимость 7—(ЯМ) для массопередачи с необратимой реакцией. Данквертс не получил надежного обоснования возможности использования метода для практически важного случая, когда концентрации реагентов существенно отличны от нуля и уровень обратимости хемосорбционного процесса весьма высок. Такое обоснование получено в работе [59] для более общего случая (Лж О, ж= 0, Рх=9 0) на основе сопоставления результатов расчета коэффициентов ускорения массопередачи по уравнению (2.40) и методу Данквертса. [c.41]

Например, если требуется рассчитать коэффициент ускорения массопередачи для следующего сочетания параметров М = Ъ, / =10, К=20, Лж = 0,2, Еж = 0,5, / ж = 0,5, а = р = 1, то по уравнению (2.47) получим у,п = 5,06. Далее, например, по уравнению (2.58) для массопередачи с необратимой реакцией рассчитаем текущее значение 7 = 4,19. Расчет по уравнению (2.40) дает 7 = 3,97. Таким образом, оба метода расчета дали близкие результаты (значение у по методу Данкертса на 5,5% выше). [c.42]

Движущими силами молекулярной диффузии -го компонента в многокомпонентной смеси являются градиенты химических потенциалов всех компонентов V Xj (/=1, 2,. .., m), градиенты температуры VT и давления УР. Молекулярная диффузия, вызванная градиентами температур и давления, называется термодиффузией (эффект Соре) и бародиффузией соответственно. Вследствие ма-лости градиентов температур и давлений при массопередаче в системах газ — жидкость массообменных аппаратов далее будут рас смот рены только услоМйя изотермической и изобарической диффузии. [c.45]

Из-за недостаточной изученности совместно протекающих процессов тепло- и массопередачи в литературе в нястоягнре время отсутствуют какие-либо рекомендации по расчету коэффициеет Ету и Еть, поэтому далее эти вопросы не рассматриваются. Отметим только результаты экспериментального изучения тепло- и массопередачи при ректификации различных смесей в работе [3], где было установлено, что температуры уходящих с т елки потоков п р и мерно одинаковы и близки к состоянию насыщения7Т ...... ..... [c.189]

Таким образом, вопрос о степени влияния движущих сил массопередачи всех компонентов смеси на перенос массы каждого компонента продолжает оставаться еще мало изучсипым. В связи с этим далее рассматриваются результаты обработки экспериментальных данных по кинетике массопередачи при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей [48, 49], выполненной с целью опытной проверки линеаризованной теории массопередачи в условиях сложной гидродинамической обстановки на контактных устройствах, иными словами — с целью определения условий моделирования массопередачи в многокомпонентных смесях. [c.259]