Массоотдача закон

Закон массоотдачи (закон Щукарева). Основной закон массо-отдачи, или конвективной диффузии, был впервые сформулирован Щукаревым при изучении кинетики растворения твердых тел. Нелишне заметить, что этот закон является, в определенной мере, аналогом закона охлаждения твердого тела, сформулированного Ньютоном (как законы Фика являются аналогами законов теплопроводности, сформулированных Фурье). [c.245]

Закон массоотдачи (закон Щукарева) [c.266]

Между коэффициентами массопередачи и коэффициентами массоотдачи можно установить связь, если предположить, что на границе раздела фаз достигается равновесие. Для области закона Генри, которому подчиняются разбавленные растворы, линия равновесия описывается линейным уравнением (1-11). Тогда с учетом сделанных допущений можно записать [c.92]

Для установившегося процесса массоотдачи закон Щукарева при растворении твердых тел имеет вид [c.959]

Иногда существенно сопротивление только одной из пленок. Тогда в уравнении (VI, I) давление или концентрация будут известны (они в этом случае принимают значение, равное значению в объеме фазы), и массопередачу можно рассчитать на основании индивидуальных, или частных, коэффициентов пленки, т. е. коэффициентов массоотдачи. Если сопротивления двух пленок сопоставимы, коэффициенты массоотдачи можно объединить в один суммарный коэффициент. Так, например, в случае газовой и жидкостной пленок системы, в которой растворимость подчиняется закону Генри (р=НС), суммарный коэффициент, или коэффициент массопередачи, может быть определен из выражения [c.180]

Перенос пара во внешней фазе от поверхности материала в ядро сушильного агента осуществляется путем конвективной диффузии. Плотность потока пара, мигрирующего через диффузионный пограничный слой, определяется законом массоотдачи (закон Щукарева) [c.25]

Рассмотрим насадочную колонну при установившемся режиме работы. В произвольном сечении насадки концентрации потоков, выраженные через молярные доли, обозначим через х я у. Если молекулярные веса компонентов близки друг к другу и если к паровой фазе можно применить законы идеальных газов, то молярные концентрации Сг и парциальные давления можно заменить в уравнениях массоотдачи через пропорциональные им молярные доли. [c.80]

Ключевой задачей теории является определение степени затухания коэффициентов турбулентного обмена с приближением к межфазной границе. Недостаточная разработанность теории турбулентности вообще и особенно в применении к системам жидкость—газ не позволяет пока сделать это строго, исходя лишь из гидродинамических соображений. Однако количественная оценка характера затухания возможна на основе надежных экспериментальных данных о зависимости коэффициента массоотдачи от коэффициента молекулярной диффузии. Показатели степени в законе затухания коэффициентов турбулентного обмена и в зависимости к от Оа связаны простым соотношением. Поэтому выявление характера влияния О а на ки по выражению Д. А. Франк-Каменецкого позволяет как бы физико-химически зондировать пограничный слой. В частности, для свободной границы жидкость-газ, как будет показано ниже, многочисленными экспериментальными работами в большинстве практически важных случаев установлена пропорциональная зависимость между к и коэффициентом молекулярной диффузии в степени 0,5. Это соответствует полученным на основании некоторых допущений предсказаниям основанным на квадратичном законе затухания. Доп. пер. [c.101]

Согласно закону Щукарева количество вещества М кГ, переданное из ядра потока к поверхности раздела фаз (или наоборот) в единицу времени, пропорционально поверхности фазового контакта Г м и разности концентраций диффундирующего вещества в потоке Сф и на границе раздела фаз Сгр. Математическая запись этой зависимости представляет уравнение массоотдачи [c.32]

Соотношение (4) поясняет физ. смысл коэф. массоотдачи и математически выражает экспериментально установленный факт, наз. иногда законом Щу карева,-кол-во в-ва, перенесенное в единицу времени через единицу площади пов-сти, пропорционально разности концентраций у пов-сти раздела фаз и в ядре потока. [c.655]

Осн. закон кинетики диффузионного Р. — Л//Л = = кР(с — с), где Л/-масса растворяющегося в-ва, (-время, /с-коэф. массоотдачи, / -площадь пов-сти Р. Параметр к определяется ур-ниями в обобщенных переменных (табл. см. Подобия теория). [c.180]

Перечислим основные допущения, при соблюдении которых математическая модель (1.106) адекватно отражает процесс массообмена в неподвижном слое. Все частицы—сферические, одинакового и неизменного размера (Я), структура их изотропна. Внутренний перенос массы в частицах может быть описан градиентным законом диффузии Фика с постоянным коэффициентом эффективной диффузии (Оэ). Массоотдача от поверхности всех частиц в слое одинакова и симметрична относительно центров, частиц. Слой шаров имеет изотропную структуру, а пристенный эффект пренебрежимо мал. Поток фильтрующейся среды имеет одинаковую скорость как по сечению, так и по высоте слоя. Отклонения характера движения жидкости от режима идеального вытеснения можно описать диффузионным механизмом продольной диффузии [c.66]

Аналитическое определение состава основной массы жидкости (особенно Л ж) связано часто с большими трудностями. Поэтому для практических расчетов уравнение массоотдачи следует рассматривать совместно с другими уравнениями (уравнение скорости химической реакции в основной массе жидкости, уравнение закона действующих масс и др.). [c.67]

По аналогии с эмпирическим законом охлаждения Ньютона (или уравнением теплоотдачи) уравнение массоотдачи имеет следующий вид [c.17]

Перенос пара в газовой фазе-от поверхности материала в ядро потока сушильного агента - осуществляется конвективной диффузией. Плотность потока пара, проходящего через пограничный диффузионный слой, определяется законом массоотдачи [c.238]

В опытах И. А. Гильденблата с сотр. [167, 170, 171] зафиксировано снижение Рж при добавлении в жидкость растворимых ПАВ. Уменьшение интенсивности массоотдачи происходит до определенной предельной концентрации. При этом в турбулентном режиме течения жидкости изменяется характер зависимости Рж от Оа. Показатель степени при Оа увеличивается от 0,5 до 0,62—0,64, что связывается с изменением закона затухания турбулентных пульсаций около свободной поверхности в присутствии ПАВ найденный показатель степени характерен для границы раздела твердая стенка — жидкость. Эти же опыты показали заметную зависимость Рж от величины поверхностного натяжения так, в турбулентном режиме Возмож- [c.124]

В ряде случаев коэффициенты массоотдачи можно рассчитать, используя аппарат теории подобия. Коэффициент ускорения массопередачи 7 в произвольной области протекания реакции рассчитывают по уравнению (2.40). При проведении практических расчетов массопередачи с обратимой реакцией уравнение (2.40) следует использовать в сочетании с уравнением закона действующих масс, материального баланса и других уравнений, записанных для объема жидкой фазы. [c.171]

При малых числах Ке коэффициенты массоотдачи превышают значения, определяемые уравнением (П.90). Как выяснилось [184], это отклонение от уравнения (11.90) тем больше, чем больше диаметр частиц и чем ниже концентрация раствора. Это объясняется той ролью, которую при низких числах Рейнольдса играет естественная конвекция. А. А. Комаровский и В. В. Стрельцов обнаружили пороговый переход от области законов вынужденной конвекции к области законов естественной конвекции [184]. Предложенная ими формула имеет вид [c.97]

Уравнение (4.15) выражает закон аддитивности диффузионных сопротивлений в двух фазах, который справедлив при условии, что на межфазной поверхности отсутствуют источники и стоки переносимого вещества. С помощью этого закона можно рассчитать коэффициенты массопередачи при условии, что известны коэффициенты массоотдачи. Однако при этом должны выполняться два следующих условия [c.72]

Величина в уравнении (V-96)) представляет собой число единиц переноса в паровой (газовой) фазе. Когда пар подчиняется законам идеальных газов, Nf связано с коэффициентом массопереноса (массоотдачи) [c.375]

У. аддитивности термических сопротивлений. Уравнение, связывающее коэффициент теплопередачи с коэффициентами массоотдачи и суммарным термическим сопротивлением стенки теплообменника выражает закон аддитивности сопротивлений при последовательных процессах. [c.454]

У. аддитивности фазовых сопротивлений. Уравнение, связывающее коэффициент массопередачи с коэффициентами массоотдачи выражает закон аддитивности сопротивлений при последовательных процессах. [c.454]

К сожалению, закон затухания турбулентных пульсаций у свободной границы двух несмешивающихся жидкостей и влияние на него межфазного натяжения и других физико-химических характеристик системы неизвестны [33]. В связи с этим все предложенные для описания массопередачи уравнения [3] носят эмпирический или полуэмпирический характер. С помощью этих уравнений могут быть найдены коэффициенты массоотдачи. Переход к коэффициентам массопередачи можно провести с использованием правила аддитивности фазовых сопротивлений. При этом необходимо учитывать, что обсуждаемые эмпирические уравнения получены на модельных системах в идеализированных условиях, т. е. в отсутствие ряда явлений, с которыми нередко приходится сталкиваться в конкретных условиях при исследовании кинетики. Среди таких явлений следует особо отметить самопроизвольную поверхностную конвекцию [58], возникающую вследствие различий межфазного натяжения на разных участках границы раздела фаз, и поверхностную ассоциацию, приводящую к образованию конденсированных межфазных пленок разнообразной природы [61—65]. Первое явление вызывает ускорение массопередачи и уменьшение зависимости чисел 5Н от чисел Не. Второе, наоборот, приводит к замедлению переноса вследствие ухудшения условий перемешивания у границы раздела и к затруднениям при переходе молекул через блокированную границу. [c.163]

Затравка — это небольшое количество мелко измельченного порошка вещества. Форма кристаллов, получаемых из зародышей, форма кристаллической решетки самих зародышей предопределяется физико-химическими свойствами вещества. Рост кристаллов определяется основными законами массообмена. Процесс роста кристаллов протекает в два этапа. В первой фазе роста происходит диффузия вещества из пересыщенного раствора с концентрацией с (кгс/м ) к пограничному слою жидкости возле зародыша. Процесс переноса массы определяется основным уравнением массоотдачи в следующем виде [c.296]

Это и есть хорошо известный закон Фика. Его используют для определения коэффициента диффузии в условиях массоотдачи, эквимолярной в противоположных направлениях. [c.65]

Элементарными законами, которым гюдчиняется перенос распределяемого вещества и. одной фалы в другую, являются закон молекулярной диффузии, закон массоотдачи и закон массопроводности. [c.263]

Использовать последнее уравнение для расчета массоотдачи нельзя, так как неизвестны ни толщина пограничного слоя, ни концентрация на другой его стороне однако уравпенме (1. 52) показывает, что в пределах пограничной пленки концентрация падает по закону прямой линии. Тогда общая схема изменения концентраций 3 [c.35]

Полезно перечислить основные упрощающие допущения, при соблюдении которых математическое описание (1.73) должно адекватно отражать процесс периодического массообмена в неподвижном слое дисперсного материала все сферические частицы имеют изотропные массопроводные свойства перенос массы целевого компонента внутри частиц может быть описан градиентным законом Фика с постоянным значением коэффициента эффективной диффузии Лэ] массоотдача от поверхности всех частиц одинакова, постоянна и симметрична относительно центров частиц слой имеет неизменную изотропную структуру поток сплошной фазы по всему слою, в том числе на входе и на выходе из неподвижного слоя, имеет равномерную по сечению скорость сплошной фазы изменение концентрации целевого компонента в потоке не изменяет его плотности и потому ш = = onst продольное перемешивание в потоке сплошной фазы может быть описано квазидиффузиоиной моделью с постоянным коэффициенто.м Ef-, в начальный момент времени сплошная среда между частицами имеет одинаковую концентрацию fo, равную концентрации в поступающем в слой потоке начальное значение концентрации во всех частицах одинаково. Смысл граничных условий Данквертса на входе и выходе из слоя обсуждался выше. Процесс массообмена считается изотермическим. Частицы полагаются достаточно мелкими, чтобы можно было использовать дифференциальный анализ. Величины по- [c.82]

Моделирование взаимосвязанных процессов тепло- массопереноса в химических реакторах осложняется тем, что физико-химические и кинетические характеристики сред, включая константу скорости химической реакции, зависят от температуры. Однако сопоставление характерных масштабов переноса тепла и вещества в нестационарных условиях, определяемых в рамках модели обновления поверхности, позволяет существенно упростить задачу [12,13]. Характерные значения коэффициентов температурощзоводности жидкостей щ)имерно на два порядка превосходят характерные значения коэффициентов молекулярной диффузии. Поэтому глубина проникновения тепла за промежуток времени, в течение которого элемент жидкости находится у границы ра.здела фаз, значительно превосходит глубину проникновения вещества. Это обстоятельство позволяе г при выводе выражений для источников субсташщй брать значения константы скорости реакции, коэффициента распределения и массоотдачи при температуре на границе раздела фаз. В свою очередь, эту температуру можно определить, записывая закон сохранения тепла в предположении о том, что источник, создающий дополнительный тепловой поток за счет теплового эффекта химической реакции, находится на границе. [c.81]

В основе кинетических соотношений лежат закон Фика (разд.1.5.3) и уравнение массоотдачи (разд.1.3.2). Эти соотношения будут использованы в интегральном написании для 1 с, для всего процесса, для всей поверхности контакта фаз, или в дифференциальном — для Ьесконечно малых временного интервала с1т и (или) поверхности контакта йр. Общий подход к получению кинетических соотношений аналогичен принятому в главах 6 и 7 для переноса теплоты. При независимости кинетических коэффициентов (диффузии В, массоотдачи р) от уровня концентраций и движущей силы процесса кинетические уравнения линейны, что существенно упрощает их решение и применение. [c.743]

Практическое использование описываемого в этом разделе метода расчета коэффициента ускорения массопередачи затруднено сложностью определения закона затухания турбулентных пульсаций вблизи границы раздела жидкость — газ. Так, для аппаратов пленочного типа функцию типа (2.77) рекомендуется находить из опытных данных по физической массоотдаче, однако величина и, соответственно, распределение Ог(у) в условиях протекания хемосорбционного процесса могут быть в ряде случаев существенно иными, например при возникновении поверхностной конвекции (см. гл. 4). Поэтому расчетные зависимости типа (2.77) следует рассматривать как первое приближение. Чтобы реализовать метод на практике, необходимо накопление данных по виду функции Вт (у) для аппаратов различных типов. [c.49]

Приведенные интегральные соотношения могут быть использованы для определения закона изменения толш ины диффузионного слоя б = / (х) и в конечном счете — коэффициента массоотдачи. Для этого следует аппроксимировать концентрационный профиль в виде функции типа [c.54]

Если вещество выходит в окружающую жидкость с открытого конца ка шлляра, то ио мере его продвижения к выходу градиенты концентраций увеличиваются, а капилляр постепенно изменяет форму. Стационарное распределение концентраций на начальной стадии растворения ддя условия, что массоотдача с торцов капилляра подчиняется закону Ньютона, имеет вид [20] [c.457]

Получены формулы для расчета высоты колонны в случае, когда приведенный коэффициент массопередачи существенно меняется по высоте колонны при нелинейном законе распределения. Оппсан способ расчота частных коэффидментов массоотдачи по экспериментальным данным. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология