Поверхность соприкосновения фаз

В барботажных абсорберах поверхность соприкосновения фаз развивается потоками газа, распределяющегося в жидкости в виде пузырьков и струек. Такое движение газа, называемое барботажем, осуществляется в тарельчатых колоннах с колпачковыми, ситчатыми или провальными тарелками. Подобный же характер взаимодействия газа и жидкости наблюдается в насадочных колоннах, работающих в режиме подвисания (стр. 610). [c.599]

В барботажных аппаратах трудно определить истинную поверхность соприкосновения фаз, поэтому коэффициент массопередачи в этих аппаратах относят к единице площади тарелки. Уравнение массопередачи для одной тарелки можно написать в следующем виде [c.622]

Как увеличить поверхность соприкосновения фаз в гетерогенных системах г — т, ж — т, т — ж [c.101]

Для удаления остатка аммиака, содержащегося в аммонийных солях, которые не подвергаются термическому разложению в скруббере, раствор смешивается с известковым молоком и подается в верхнюю часть дистиллера — противоток, развитие поверхности соприкосновения фаз. Газы, уходящие из скруббера и дистиллера и содержащие в основном аммиак, двуокись углерода и водяной пар, направляются в теплообменник. Окончательное их охлаждение проводится в холодильнике (температура хладагента — воды 25 °С), при этом конденсируется часть водяного пара — косвенный теплообмен, противоток. Растворенный в конденсате аммиак отгоняется в дистилляционной колонне. Основным продуктом отделения регенерации аммиака являются газы, содержащие аммиак, который затем извлекается из них в абсорбционном отделении. [c.427]

Режим захлебывания (барботажа) соответствует максимальной эффективности колонны, так как поверхность соприкосновения фаз наибольшая. [c.67]

При барботаже часть газа (пара) вследствие трения распыляется в жидкости, образуя пену, а часть жидкости увлекается газом в виде брызг. При этом пространство над слоем жидкости на тарелке заполняется пеной и брызгами, которые и создают развитую поверхность соприкосновения фаз. [c.68]

В превращениях, происходящих в результате непосредственного взаимодействия между твердыми фазами, химическая реакция протекает на поверхности соприкосновения обеих фаз. Следовательно, факторы, влияющие на увеличение реакционной поверхности (измельчение твердых тел или спрессовывание раздробленных реагентов), вызывают быстрое достижение полного протекания реакции. Однако по мере прохождения реакции на поверхности соприкосновения фаз возрастает слой образующегося продукта и медленная диффузия исходного вещества через этот слой к месту реакции лимитирует скорость превращения. В этих условиях повышение степени измельчения фаз также обеспечивает ускорение превращения вследствие того, что уменьшается путь диффузии в твердой фазе. [c.244]

Необходимость применения принципа технологической соразмерности может быть показана на примере процесса абсорбции газа жидкостью с одновременной сильно экзотермической реакцией. В этом случае развитие поверхности соприкосновения фаз, к которому обычно стремятся при проведении процессов такого типа, целесообразно только в определенных пределах. При возрастании скорости абсорбции увеличивается количество теплоты, выделяемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (рис. 1Х-73,а). Вследствие увеличения температуры возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (рис. 1Х-73, б) и уменьшается движущая сила процесса р — ро-Таким образом, процесс будет протекать вдали от состояния равновесия. Изменение величины движущей силы с повышением температуры представлено на рис. 1Х-73, в. Скорость абсорбции возрастает с развитием поверхности соприкосновения фаз и увеличением температуры в соответствии с зависимостями, рассмотренными в разделе УИ1. Резюмируя, можно утверждать, что существует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты Из системы при данном тепловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (рис, 1Х-73,г). [c.422]

Рис. 1Х-73. Качественное представление хода абсорбции, осложненной экзотермической реакцией, в зависимости от развития поверхности соприкосновения фаз.

I Силы, возникающие в слое жидкости у поверхности толщиной менее радиуса сферы их действия, втягивают молекулы внутрь. Силы эти вызывают напряжение на поверхности. Зависит оно как от рода жидкости, так и от природы соседней с нею среды. В связи с этим рассматривают отдельно напряжение жидкости на границе с воздухом как поверхностное натяжение и на границе с другой жидкостью как межфазное натяжение [10, 116]. По закону Антонова [2], межфазное натяжение есть разность поверхностных натяжений. Непосредственные измерения показывают значительные отклонения от этого закона для ряда жидких систем [75]. Межфазное натяжение оказывает непосредственно подтвержденное в некоторых случаях влияние на интенсивность экстрагирования (спонтанная межфазная турбулентность). Кроме того, оно имеет большое влияние, на степень дробления, а значит, на величину поверхности соприкосновения фаз в экстракционных аппаратах, и на устойчивость эмульсии. [c.52]

В состоянии неподвижности контакт между паром и жидкостью очень мал, особенно если учесть, что концентрация молекул различна в каждой фазе. Контактирование газа с жидкостью, имеющей форму мелких капель, не только увеличивает поверхность соприкосновения фаз, но и создает турбулентность, благодаря которой улучшается проникновение молекул из газовой фазы в жидкую. [c.126]

Как показывают опытные данные, при кристаллизации из чистой жидкости скорость роста кристаллов при температуре равновесия между фазами равна нулю и увеличивается по мере понижения температуры до некоторого предела. При значительной теплоте отвердевания и при малой теплопроводности вещества выделяющаяся теплота способствует установлению на поверхности раздела температуры равновесия, и только отвод теплоты от системы приводит к одностороннему течению процесса. Чем больше скорость этого отвода теплоты, тем больше, до известного предела, и скорость кристаллизации. Если теплопроводность материала невелика, то процесс может тормозиться недостаточной скоростью передачи теплоты от поверхности соприкосновения фаз к источнику охлаждения. В таких системах перемешивание жидкости, [c.487]

Поверхность соприкосновения фаз F определяется конструкцией аппарата и гидродинамическим режимом его работы, т. е. перемешиванием фаз. Таким образом, это средство интенсификации процесса находится в руках конструктора и технолога. Однако повышение F связано, как правило, с усложнением конструкции аппарата или с увеличением расхода энергии. [c.11]

Своеобразие явлений заключается в том, что при. переходе от лежащего на опоре слоя жидкости к взвешенному, благодаря ее текучести, обеспечивается громадное увеличение поверхности соприкосновения фаз. Кроме того, как показали наши опыты [178, 184, 307], изотропность жидкости и некоторая прочность образующихся пленок обеспечивают устойчивость слоя взвешенной жидкости (подвижной пены) в больших пределах изменения расхода газа, чем в практических системах газ — твердое. [c.13]

Каждая из независимых переменных коэффициент массопередачи (константа скорости процесса) К (м/ч), поверхность соприкосновения фаз Р (м ) и движущая сила процесса АС (кг/м ) — является сложной функцией ряда параметров технологического режима, типа и конструкции массообменного аппарата. [c.122]

В некоторых массообменных аппаратах поверхность соприкосновения фаз С и Ь, или поверхность фазового контакта, легко определяется простым геометрическим вычислением в других аппаратах эта поверхность геометрически неопределима. В первом случае для расчета аппаратуры наиболее целесообразно применение основного уравнения массопередачи, во втором — модифицированных уравнений. [c.258]

В аппаратах этой группы поверхность соприкосновения фаз создается путем распыления или разбрызгивания жидкости в массе газа (пара) на мелкие капли. [c.331]

В тепловых процессах через Р обозначают поверхность теплообмена, т. е. поверхность, через которую передается тепло (стр. 363), в процессах массопередачи Р — поверхность соприкосновения фаз. [c.21]

Заданы скорость гю м/сек и поверхность соприкосновения фаз Р м . Этот случай рассматривается при расчете аппаратов для массообмена, в частности при расчете насадочных колонн (см. стр. 612). [c.22]

На границе каждой фазы возникает поверхностный слой, в котором свойства вещества отличаются от его объемных свойств. Вследствие этого поверхность раздела обладает свободной энергией отличной от энергии объемных фаз (отнесенных к одному и тому же количеству молекул). Свободная энергия поверхности соприкосновения фаз — функция температуры Т и площади поверхности 5 раздела фаз. Свободная энергия элементарной поверхности 5 [c.37]

Скорость перехода вещества пропорциональна степени отклонения от равновесия, которую можно выразить как разность концентраций — рабочей концентрации вещества в одной из фаз и равновесной концентрации в ней данного вещества. Эта разность концентраций является движущей силой процесса массопередачи. Кроме того, скорость перехода вещества пропорциональна поверхности соприкосновения фаз. [c.570]

Обозначим рабочую высоту аппарата через Н м, площадь поперечного сечения аппарата через 5 м , удельную поверхность соприкосновения фаз в единице объема аппарата через / м 1м . Тогда рабочий объем аппарата в будет Н8, а поверхность соприкосновения фаз Р = Н8 . Подставляя это значение Р в уравнение массопередачи (16-17), получим [c.583]

При помощи уравнения (16-43) можно вести расчет процесса массопередачи, если линия равновесия является прямой или кривой, а также в тех случаях, когда поверхность соприкосновения фаз не может быть геометрически определена и потому непосредственное применение уравнения (16- 7) невозможно. [c.583]

При абсорбции процесс массопередачи протекает на поверхности соприкосновения фаз. Поэтому в аппаратах для поглощения газов жидкостями (абсорберах) должна быть создана развитая поверхность соприкосновения между газом и жидкостью. [c.594]

В абсорберах этого типа поверхностью соприкосновения фаз является зеркало жидкости или поверхность протекающей жидкой пленки. [c.594]

В гомогенных системах усиление перемешивания обеспечивает выравнивание концентраций, а в гетерогенных системах — увеличение до некоторого предела поверхности соприкосновения фаз, уменьшение толщины диффузного слоя, замену молекулярной диффузии более быстрой турбулентной. В гетерогенных системах изменение характера контакта фаз путем перехода от условий переноса вещества молекулярной диффузией к турбулентным условиям особенно эффективно для процессов, лимитируемых диффузией. [c.197]

В распыливающих абсорберах поверхность соприкосновения фаз создается путем распыления жидкости в массе газа на мелкие капли. Такие абсорберы изготовляются обычно а виде колонн, в которых распыление жидкости производится сверху, а газ движется снизу вверх. Применяются они главным образом для поглощения хорошо растворимых газов. [c.603]

Переход вещества из одной фазы в другую закапчивается при достия епни динамического равновесия. Для достижения равновесия необходимо, чтобы продолжительность контактирования или поверхность соприкосновения фаз били достаточно большими. [c.14]

Для реакций, протекаюш их в гетерогенных системах, количество полученного целевого продукта в единицу времени относят к единице поверхности соприкосновения фаз, на которой протекает реакция, что может быть представлено уравнением [c.96]

В абсорберах этого типа поверхностью соприкосновения фаз является зеркало неподвижной или медленно движущейся жидкости, или же поверхность текущей жидкой пленки. [c.442]

Второй режим — режим подвисания. При противотоке фаз вследствие увеличения сил трения газа о жидкость на поверхности соприкосновения фаз происходит торможение жидкости газовым потоком. В результате этого скорость те ения ж идкости уменьшается, а толщина [c.445]

Аппараты такого типа надежны в работе и обеспечивают высокие производительности. Наряду с этим они металлоемки, громоздки и требуют сравнительно больших расходов электроэнергии. Удельная производительность шнековых аппаратов (на единицу объема или веса аппарата) невелика, что объясняется относительно низкой скоростью обтекания частиц и умеренной величиной поверхности соприкосновения фаз. Контакт между фазами ухудшается вследствие проскока некоторой части жидкости, обусловленного заметным расслоением фаз, так как значительная часть твердого материала перемещается в виде более плотного слоя вдоль нижней части корыта. [c.558]

В соответствии с этой формулой скорость растворения тем больше, чем больше поверхность соприкосновения фаз и разность между достигнутой в данный момент времени концентрацией и ее максимально возможной величиной. [c.321]

В одной из моделей механизм массопередачи упрощенно представляется следующим образом (рис. 9). Предполагается, что с обеих сторон от поверхности соприкосновения фаз в каждой фазе образуются неподвижные или ламинарнс движущиеся диффузионные слои (пленки), отделяющие пов(фхность соприкосновения от ядра потока соответствующей фазы. Ядро фазы — основная масса фазы, где происходит интенсивное перемешивание. Принимается, что вследствие I-нтенсивного перемешивания в ядре фазы концентрация распзеделяемого вещества в нем практически постоянна. Перенос вещества в ядре фазы осуществляется преимущественно за сче-- конвекции, т. е. движущимися частицами гасителя (распределяющей фа- ы) и распределяемого (целевого) вещества. [c.52]

Массообмен. Перенос массы в направлении поверхности соприкосновения фаз может происходить в результате молекулярной диффузии и конвекции, вызва.нной гидростатическими силами, течением потока или использованием перемешивающих устройств. Отдельный случай представляет собой движение турбулентного потока, в котором можно различить две зоны ламинарную (слой около поверхности соприкосновения фаз — пограничный слой) и турбулентную (в глубине фазы — ядро потока). В ламинарном слое вещество переносится главным образом молекулярной диффузией, а в турбулентной зоне в основном вследствие завихрений и флуктуаций локальной скорости движения потока. Считая, что в турбулентной зоне концентрация практически выравнивается, перенос массы в такой системе можно представить как молекулярную диффузию через пограничный ламинарный слой с эффективной (приведенной) толщиной. Перенос вещества до границы раздела фаз называется массоотдачей. [c.244]

Результаты многих исследовательских работ подтвердили справедливость предположений Лангмюра. На них основывается вывод некоторых кинетических зависимостей, описывающих ход процесса термической диссоциации твердых тел, при допущении, что зародыши твердой фазы продукта образуются в небольшом количестве. Согласно Завадскому и Бретшнайдеру, такое допущение верно, когда реакция проходит при небольшой удаленности от состояния равновесия. Если же отдаление от состояния равновесия значительное, т. е. при большом перенасыщении в системе (которое определяется как отношение текущего значения парциального давления компонента А к давлению при равновесии, Рл/) лрав ). то одновременно с реакцией на границе фаз происходит образование зародышей новой твердой фазы. Вследствие этого величина поверхности соприкосновения фаз возрастает, что приводит к ускоре- [c.260]

Процесс проводится следующим вбразем. Раетвор с барабанных фильтров, остающийся после кристаллизации бикарбоната натрия и содержащий ЫагСОз и (ЫН4)2СОз, нужно нагреть и направить в аппарат для выделения аммиака. Предварительное нагревание можно проводить в теплообменнике, к которому подводятся горячие газы из колонны отгонки аммиака от конденсата и из колонны отгонки аммиака от маточного раствора (фильтрационного щелока),— регенерация теплоты, косвенный теплообмен, противоток. Дальнейшее нагревание раствора осуществляется в скруббере, где выделяется аммиак. Раствор орошает насадку скруббера и контактирует с горячими газами и паром из дистиллера — прямой нагрев, развитие поверхности соприкосновения фаз, противоток, регенерация теплоты. [c.427]

Для пнтепсификации процессов в производстве солен применяются все приемы увеличения движущей силы АС и развития поверхности соприкосновения реагентов Р (см. ч. I, гл. И и VI). Для солевой технологии особенно характерны процессы в системе жидкость— твердое вещество (Ж—Т). Развитие поверхности соприкосновения фаз в системе Ж—Т достигается чаще всего измельчением твердого материала и перемешиванием взвеси измельченного твердого материала в жидкости при помощи механических или пневматических мешалок. Перемешивание одновременно способствует интенсификации процесса за счет турбулизации системы и замены молекулярной диффузии конвективным переносом молекул. Для увеличения движущей силы массопередачи особенно широко применяются различные приемы повышения начальной концентрации твердых, жидких и газообразных реагирующих ве- [c.141]

При барботаже часть газа вследствие трения распыляется в жидкости, образуя пену, а часть жидкости увлекается газом в виде брызг. Т1ри этом пространство над слоем жидкости на тарелке заполняется пеной и брызгами, которые и создают развитую поверхность соприкосновения фаз. Интенсивность -пено-и брызгообразования зависит в основном от скорости газа. [c.615]