Процессы массообмена

В основу классификации совмещенных реакционно-массообменных процессов может быть положен признак характера процесса массообмена. Наиболее часто встречающиеся в органическом синтезе совмещенные процессы представлены здесь в алфавитном порядке с указанием литературных источников, откуда взяты конкретные примеры таки процессов [c.187]

Процессы массообмена относительно легче воспроизвести в широкой области определяющих параметров при стационарном режиме. Движущие силы массообмена определяются разностью равновесных и действительных концентраций вещества, переносимого с твердой поверхности в газовую (жидкую) фазу количество переданного вещества можно определить по убыли массы зерна или по изменению концентрации в потоке. Работы по исследованию массообмена в стационарном режиме можно разбить на четыре группы. [c.143]

Фазы системы могут взаимодействовать друг с другом, обмениваясь веществом и энергией, причем их составные части будут самопроизвольно через поверхность раздела фаз переходить из очной фазы в другую. Этот самопроизвольный процесс массообмена и энергообмена между фазами системы может в итоге привести к такому состоянию, когда скорость перехода из одной фазы в другую в точности уравновесится переходом в противоположном направлении и в системе не будет наблюдаться никаких видимых изменений. [c.6]

Исследование работы ректификационной колонны, при условии принятия гипотезы идеальной тарелки, основывается на использовании трех фундаментальных законов, а именно, сохранения вещества, сохранения энергии и, наконец, второго закона термодинамики. Применение первых двух законов находит свое практическое выражение в составлении основанных на них уравнений материального и теплового баланса. Второй же закон термодинамики является той основой, которая используется при выводе равновесных соотношений фазового сосуществования парожидких систем, устанавливающих предельные глубины процессов массообмена и энергообмена взаимодействующих неравновесных фаз. [c.68]

Пусть в абсорбер 1 (см. рис. 21) поступает газообразная смесь, состоящая из газа-носителя в количестве G и целевого компонента, относительная концентрация которого в газе-носителе составляет С верха абсорбера поступает абсорбент L в смеси с целевым компонентом, относительная концентрация которого составляет хц. Газообразная фаза-носитель и абсорбент в процессе массообмена не изменяются. Изменяется лишь содержание целевого компонента в них. Относительная концентрация целевого компонента в газовой фазе на выходе из абсорбера уменьшается до ук, в жидкой же фазе на выходе из абсорбера увеличивается до Хк. [c.72]

При непрерывной противоточной экстракции процесс проводят в колонных аппаратах насадочного или тарельчатого типа. Процесс массообмена в них отличается низкой эффективностью. Для интенсификации массопередачи в подобных аппаратах используют устройства принудительного перемешивания фаз. [c.102]

В верхней и нижней частях колонны протекает один и тот же процесс массообмена между паровой и жидкой фазами. Для создания жидкостного потока в укрепляющей секции в верхней части колонны поддерживается температура, достаточная для конденсации паров. Д.тя создания парового потока в отгонной секции в нижней части колонны поддерживается температура, достаточная для испарения жидкости. [c.103]

Подобие процессов массообмена достигается при равенстве значений критерия Шервуда для газа и жидкости [c.457]

Из-за отсутствия гидродинамического подобия не будет соблюдаться также подобие процессов массообмена, поскольку значения критерия Шервуда для модели и образца будут различны. Для не очень высоких коэффициентов изменения масштаба можно, однако, принять, что в обоих аппаратах процесс массообмена описывается одним и тем же критериальным уравнением [c.459]

Нисходящее движение твердых частиц во взвешенном состоянии наблюдается в вертикальных трубах (стояках), предназначенных для транспортировки твердого материала из одной емкости в другую, расположенную ниже первой [157, 158]. В системах жидкость—жидкость режим движения капель во взвешенном слое считается достаточно перспективным как для проведения процессов теплообмена в колонных теплообменниках прямого контакта, предназначенных для опреснения морской воды [159, 160], так и для процессов массообмена в распылительных экстракционных колоннах [161, 162]. [c.95]

Формулу аддитивности фазовых сопротивлений получим вначале для процесса массообмена. Обычно полагают, что на границе раздела фаз имеет место равновесие [c.170]

Наиболее полные экспериментальные исследования процесса массообмена в полых распылительных скрубберах было проведено Фиалковым с соавторами [363, 367-371]. Целью исследований был подбор типа форсунок и их расположение в колонне, величина плотности орошения и скорости воздуха при условии ограниченного гидравлического сопротивления аппарата, а также получение эмпирической формулы для расчета скруббера. Проводилась очистка воздуха от HF, СЬ, SOj водой, содовым и щелочными растворами и растворами кислот. При обработке экспериментальных данных определялся объемный коэффициент массопередачи -К а эквивалентного колонного аппарата, работающего в режиме идеального вытеснения при постоянстве по высоте колонны. При этом предполагалось, что равновесная концентрация с на границе раздела газ—жидкость равна нулю. Это допущение применимо лишь для очень хорошо растворимых газов. В соответствии с уравнением (5.4) экспериментальное значение объемного коэффициента массопередачи рассчитьшалось по формуле [c.250]

В ряде работ [377—382] бьши предложены модели, позволяющие рассчитать процесс массообмена в распылительной колонне при тех или иных допущениях. [c.252]

Расчеты, проведенные для абсорбции паров бензола соляровым маслом, указали на погрешность методики расчета через средние диаметры и на роль мелких фракций в распыле в процессе массообмена. Однако в работе отсутствует сравнение результатов расчета с экспериментом, необоснован выбор коэффициента абсорбции, не учтено изменение скорости капли во время пребывания ее в аппарате, [c.252]

В этой главе рассматриваются в основном процессы массообмена, сопровождаемые гомогенными химическими реакциями в объеме реагирующих сред. Рассмотрению гетерогенных химических реакций на поверхности раздела твердое тело — газ и твердое тело — жидкость посвящена обширная литература. Роль гетерогенных химических реакций на поверхности раздела жидкость — жидкость и газ — жидкость в процессе массообмена обсуждается в данном разделе. [c.259]

Перейдем к наиболее распространенному случаю массообмена, осложненной химической реакцией второго порядка. Пусть растворенный в капле экстрагент, диффундируя в сплошную фазу, вступает там в химическую реакцию второго порядка с хемосорбентом. Будем считать, что вдали от частицы концентрация хемосорбента постоянна по объему и что в течение всего процесса поток хемосорбента через поверхность капли отсутствует. Для стационарного процесса массообмена такая задача может быть сведена к решению системы безразмерных уравнений [c.274]

Пусть в процессе массообмена диффундирующий в каплю экстрагент вступает в необратимую химическую реакцию второго порядка [c.276]

При анализе рассмотренного вьппе процесса массообмена с быстропротекающей химической реакцией важную роль играет параметр (i. Он количественно характеризует роль диффузионного сопротивления каждой из фаз, и в зависимости от его величины можно рассматривать случаи, когда сопротивление переносу сосредоточено как в дисперсной фазе, где протекает реакция, так и в сплошной. На рис. 6.10 - 6.13 приведены примеры расчетов, когда сопротивление переносу сосредоточено в объеме одной из фаз, а также общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений. Заметим, что дпя любого (3 рост параметров man способствует повьпиению скорости транспорта хемосорбента к поверхности капли, а рост т, кроме того, приводит к повьпиению химической емкости, что обусловливает возрастание времени Ti, определяющего начальный временной интервал, в котором реакция протекает на поверхности капли. Величина ti существенно зависит от /3. Так, при больших 3, когда сопротивление переносу сосредоточено в сплошной фазе, значение Tj особенно велико.. Это ясно как из зависимости для отношения потоков (см. рис. 6.13), так и из графиков дпя средних концентраций (рис. 6.10), где о движении фронта реакции можно судить по величине i внутри капли. В течение времени т,, когда реакция протекает на поверхности, экстрагент в каплю не поступает и концентрация С, =0. [c.282]

VI-8. В одном из процессов массообмена, в котором заметное сопротивление оказывает и газовая и жидкостная пленка, были получены следующие данные [c.200]

Колонные аппараты широко распространены в химической промышленности. Они применяются в многочисленных производствах для осуществления разнообразных процессов массообмена (ректификации, экстракции, сорбции), ряда химических реакций, контактного теплообмена и обеспыливания газов. В колоннах взаимодействуют потоки веществ одинакового (жидкость — жидкость) а различного (газ — жидкость, газ —твердое вещество, жидкость — твердое вещество) агрегатных состояний в сравнительно широких диапазонах температур и давлений. [c.13]

На рис. 1-3 -сопоставлены профиля концентраций в фазе х и движущие силы процесса массообмена при наличии и отсутствии продольного перемешивания в аппарате. [c.222]

Рис. У1-з. Профили концентраций и движущие силы процесса массообмена при наличии продольного перемешивания [х (х— )] и без него [х

Допустим, что в колонну, состоящую из 5 ячеек полного перемешивания, с объемной скоростью Уж = 0,001 м с поступает фаза д , которая в процессе массообмена обедняется переходящим ком- [c.242]

Аппараты колонного типа, за редким исключением, являются оптимальными для осуществления процессов массообмена, контактного теплообмена и химических реакций в промышленном [c.251]

Это смещение Д удобно представить также как некоторый диффузионный процесс (эквивалентный по результатам фактическому процессу массообмена) с коэффициентом диффузии массообмена В соответствии с уравнением Эйнштейна (78) для смещения в этом процессе за время 1/й получаем [c.582]

Как мы видели, в газохроматографической колонке, кроме молекулярной диффузии вдоль потока газа, происходят еще процессы переноса молекул интересующего нас компонента со струями газа, омывающими зерна насадки (вихревая диффузия), и процессы массообмена с неподвижной фазой. Выше было показано, что все эти процессы вместе можно описать как эффективную диффузию с коэффициентом Это дает нам возможность использовать для кривой размывания с=-[(х, о интеграл уравнения [c.583]

Обычно ректификационная колонпа снабжается большим числом тарелок, на каждой из которых происходит процесс массообмена, сопровождающийся однократным испарением и конденсацией. Для создания нисходящего потока жидкости пары с верха колонны пропускают через конденсатор образующийся конденсат вводится в колонну в качестве орошения. Для создания потока поднимающихся паров в нижнюю часть колонны подводится тепло. В непрерывно действующей колонне сырье загружают в среднюю часть колонны, называемой испарительной (эвапорационной) частью. [c.210]

Для ответа на вопрос, справедливо ли условие т < Трел, необходимо определить время Трел, за которое происходит установление стационарного режима в каждом конкретном случае массопередачн, и сравнить его с временем контакта фаз т. В настоящее время эта задача в ряде случаев решена, В частности, анализ процесса массообмена, происходящего при больших числах Пекл [c.170]

Совмещенными реакционно-массообменными процессами будем нaзывaJЬ такие, когда в одном и том же аппарате химические превращения веществ осуществляются одновременно с разделением реакционной смеси посредством процессов массообмена. [c.186]

В процессе массообмена участвуют как минимум три вещества распределяющее (инертное) вещество, составляющее первую фазу О распределяющее (инертное) вещество, юставляющее 50 [c.50]

Пусть имеем абсорбер с п теоретическими тарелками (рис. 25, а) (счет тарелок сверху вниз) V — число молей газа-носителя, т. е. газа, в котором содержится целевой компонент, но сам газ-носитель в процессе массообмена не участвует Vn+ — число молей целевого (извлекаемого) компонента в газе-носителе на входе в абсорбер ui —число молей целевого компонента в газе, уходящем из абсорбера ya = Vn+ IV и yK = V jy—соответственно начальная и конечная относительные молярные концентрации целевого компонента в газовой фазе L — число молей свежего (регенериро-нанного) абсорбента /о — число молей целевого компонента в регенерированном абсорбенте — число молей целевого компонента в насыщенном абсорбенте Xn=klL и Хк=-1п1Ь — соответственно начальная и конечная относительные молярные концентрации целевого компонента в жидкой фазе. [c.80]

Чем отличается процесс массообмена в неполной укрепляющей ])ек-тификационной колонне от процесса в абсорбере, в отгонной (отпарной) колонне от процесса в десорбере [c.120]

За последние годы делалась не одна попытка разработать точные методы расчета осушки газа. Но все они основывались на традиционной идеализации (установление равионесня в процессе массообмена). Вносимые уточнения не могли дать сколько-нибудь ощутимых результатов по целому ряду причин. Для краткости можно ограничиться двумя из них. Во-первых, в условиях разработки месторождений никогда не может быть точных и неизменных исходных данных во-вторых, в процессе расчета при переходе от равновесных условий (теоретическая ступень, теоретическая тарелка) к реальным достаточно произвольно выбирается к. п. д. реальных тарелок. В этих условиях важнее иметь методики, позволяющие так рассчитывать установки, чтобы они стабильно обеспечивали качество товарного газа иа любом этапе разработки месторождения без их коренной (а лучше без всякой) реконструкции. К наиболее легко регулируемым параметрам в процессе эксплуатации установок относятся концентрация абсорбента и скорость его циркуляции. Очевидно, оборудование установок осушки должно быть так спроектировано, чтобы можно было регулировать именно эти параметры. Х1дя этого расчеты должны проводиться не на постоянные, а, [c.144]

В процессе массообмена целевые компонентЕ,г из газовой фазы переходят в жидкость. Насыщенпый абсорбент из абсорбера 2 поступает в абсорбционно-отпарную колонну (АОК), в нижнюю часть которой подводится теплота для отпарки метан-этановой фракции, а в верхнюю часть подается абсорбент для улавливания из паров отпарки пропана. [c.160]

Полнота марематического описания элементарных процессов в модели зависит от того, насколько тесно они взаимосвязаны в моделируемом объекте и как проанализирована эта взаимосвязь, которая может быть весьма сложной. Поэтому практически зачастую делают различные допущения относительно характера указаггной связи, что позволяет избежать необходимости введения в модель недостаточно изученных зависимостей и, следовательно, излишнего усложнения математического описания. Так, например, часто пред-иолагается, что процессы массообмена не сопровождаются одновременно изменением агрегатного состояния контактирующих фаз, принимаются идеализированные модели движения фаз и т. д. [c.44]

Источники массы и тепла в потоках. В аппаратах химической технологии вицество переносится с материальным потоком и претерпевают различные изменения в процессе такого переноса. При этом концентрация /-ГО вещества Х можег изменяться в каждой точке потока не только в результате его движения, ио и вследствие химических реакции п процессов массообмена. Для учета указанн1,1х явлений приведенные выше уравнения должны быть дополнены соответствующими членами, имеюи имп смысл и н т е п с п в и о с т и и с т о ч -н и к о в в е Н1 е с т в я q . В данном случае, вооби1,е говоря, необходимо принимать во внимание, что скорость материального потока V также будет изменяться [c.59]

Среди многообразия процессов химической технологии значительное место занимают процессы массообмена. По существу почти любой химико-технологический процесс в той или иной степени сопровождается явлениями массопередачи. Однако имеется большая группа процессов, для которых массонередача является основным фактором, определяющим их назначение. Примерами таких процессов служат ректификация, экстракция, абсорбция, десорбции и т. д., где лшссообмеи ироисходит между различными фазами, в результате чего достигается обогащение одной фазы одним или несколькими компонентами. В настоящее время ироцессы массоиередачи интенсивно исследуют методами математического моделирования что позволяет использовать методы оптимизации для оптимальной организации этих процессов. [c.66]

Как отмечалось выше, рассмотрение процессов массообмена не входит в задачу данной главы, поэтому величина / считается известной функцией в ремени и координат. [c.63]

Однако для реальных процессов массообмена коэффициент распределения, как правило, зависит от концентрации. В ряде процессов, как например, в процессах растворения и испарения, объемный расход дисперсной фазы меняется по высоте колонны. Коэффициент массотеплообмена и удельная поверхность раздела фаз могут изменяться вследствие изменения размеров частиц и коэффициента распределения. Если система близка к монодисперсной, то для расчета можно использовать средний диаметр частиц. При значительной полидисперсности расчет по среднему диаметру может привести к существенной погрешности. Поэтому обобщение приведенных методов необходимо как для уточнения расчета, так и для оценки его погрешности. [c.242]

Переменный коэффициент распределения. Как было изложено в разделе 5.1, расчет процесса массообмена в режиме идеального вьггесне-ния при переменном коэффициенте распределения проводится обычно графическим или численным решением уравнений (5.1)-(5.11) с использованием кривой равновесия и рабочей линии. [c.242]

В настоящей главе рассматриваются закономерности массообменных процессов, осложненных химическими реакциями первого и второго порядка, протекающими в объеме сплошной или дисперсной фазы. Основные результаты получены на базе решения уравнений, описьтаю-щих процесс хемосорбции при конвективном массообмене в области малых и средних значений критерия Ке. Проводится анализ процесса как для конечных значений константы скорости реакции, так и в случае быстропротекающих реакций. Приведены расчетные формулы, таблицы и графики для определения степени извлечения и фактора, характеризующего ускоряющее действие химической реакции на процесс массообмена. Эти данные используются в гл. 7 и 8 для расчета колонных аппаратов. [c.259]

Полное перемешивание по сплошной фазе. При полном перемешивании процесс массообмена протекает при постоянной концентрации сплошной фазы в колонне (У = onst). Изменение концентраций в сплошной фазе происходит скачком в месте ее ввода. Безразмерный скачок концентрации ДУ=1 — У. Уравнения материального баланса для проти- [c.310]

Один из способов ускорения процесса массообмена — увеличение, скорости взаимодействующ,их фаз, за счет чего увеличивается турбулентность двухфазного потока, однако с увеличением скорости резко возрастает пено- и брызгоунос, устранить который очень трудно. Поэтому, например, в барботажных колоннах скарость пара, рассчитанная на полное сечение колонны, не превышает 1 — 1,5 м/с. В настоящее время ведутся усиленные работы по интенсификации процессов массообмена между жидкостью за счет приложения к системе дополнительной энергии. Был разработан и освоен в промышленности ряд аппаратов с вращаюш,имися элемектами, в которых для интенсификации цроцесса применяется центробел<ная сила, и ряд скоростных аппаратов, использующих энергию потока газа или жидкости. На рис. 123 приведена классификация ректификационных и абсорбционных аппаратов по типу контактного устройства. [c.136]

Пульсацноппое оборудование применяется для различных процессов. массообмена, [c.201]

II в порах адсорбента или носителя, так и со сложными процессами массообмена между газом и неподвижной фазой. Удобно, однако, описать все эти процессы единообразно как процессы диффузии, приписывая и процессу массообмена эквивалентный по результатам процесс диффузии с соответствующим эффективным коэффициентом диффузии. Это позволяет представить суммарньп процесс размывания хроматографической полосы как процесс, эквивалентный процессу диффузии с эффективным коэффициентом диффузии, равным сумме эффективных коэффициентов диффузии отдельных его стадий. После этого для нахождения формы хроматографической полосы можно воспользоваться известным уравнением молекулярной диффузии, введя в него этот суммарны эффективный коэффициент. [c.580]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология