Коэффициент - диффузия - растворенное вещество
Cтраница 3
На рис. 3, а показана линейная зависимость между эффектом, вызванным продольной диффузией, и обратной скоростью газа, что подтверждает вид соответствующей функции в уравнении для ВЭТТ. Этим подтверждается зависимость продольной диффузии от коэффициента диффузии растворенного вещества в газовой фазе. Из наклона кривой на рис. 3, а рассчитаны значения Dg для н-геп-тана в каждом газе-носителе. В табл. 3 представлены значения, полученные таким способом, и значения, вычисленные из сопротивления массопередаче в газовой фазе Dg. Значения для Dg были найдены из рис. 3, в, где отложены суммарные значения C ( Cg Ci) в зависимости от D g для соответствующих газов. Как вытекает из уравнения Голея [2], эта зависимость должна выражаться прямой линией, пересекающей ось С при бесконечно большой величине коэффициента диффузии растворенного вещества в газе, равной сопротивлению массопередаче в жидкой фазе. [31]
Согласно экспериментальным данным, величина DI экспоненциально возрастает при линейном изменении температуры перегородки. В этом случае ( характерном для процесса активированной диффузии растворенного вещества) величина DI равна произведению коэффициента диффузии растворенного вещества D, на его растворимость ( концентрацию) S, выраженную в килограммах растворенного вещества на килограмм полимерной перегородки. Обнаружено, что для чистых газов произведение SD, не зависит от средней величины давления вплоть до Рабе 4 08 ат. [32]
Анализируя приведенный выше метод расчета, можно отметить, что он применим только для систем, у которых параметр переноса растворенного вещества не зависит от концентрации и гидродинамических условий потока, но не пригоден для расчета процесса разделения многокомпонентных систем. Помимо постановки двух экспериментов, в которых должны быть определены неизвестные константы, для расчета необходимо знать коэффициент диффузии растворенного вещества, осмотические давления раствора и иметь обобщенную корреляцию по массоотдаче для аппаратов данного типа, что обычно требует постановки дополнительных экспериментов. Кроме того, выражения для расчета необходимой поверхности мембран громоздки, и для их решения необходимо неоднократно применять метод последовательных приближений, что может вызвать вычислительные трудности. [33]
Анализируя приведенный выше метод расчета, можно отметить, что он применим только для систем, у которых параметр переноса растворенного вещества не зависит от концентрации и гидродинамических условий потока, и не применим к процессу разделения многокомпонентных систем. Помимо постановки двух экспериментов, в которых должны быть определены неизвестные константы, для расчета необходимо знать коэффициент диффузии растворенного вещества, осмотические давления раствора и иметь обобщенную корреляцию по массоотдаче для аппаратов данного типа, что обычно требует постановки дополнительных экспериментов. Кроме того, выражения для расчета рабочей поверхности мембран громоздки, и для их решения необходимо неоднократно применять метод последовательных приближений. [34]
Геометрия канала для обрабатываемого раствора не имеет большого значения, однако поток воды, скорость раствора и коэффициент диффузии растворенного вещества являются важными факторами. Большинство обратноосмотических аппаратов конструируется исходя из компромисса между потерями на трение, связанными с высокими скоростями течения раствора, и концентрационной поляризацией и ее влиянием на поток воды и задерживание. В устройствах для обессоливания компромиссный режим выбирается с учетом диффузионной способности растворенного вещества, зависящей от его коэффициента диффузии. С), который является типичным представителем солей в морской воде или солоноватых водах. Однако, если в исходном растворе содержатся макромолекулы, для которых D2S 10 7 - - 10 8 см2 / с, концентрационная поляризация может достичь очень высоких значений, молекулы могут образовать гель, который прилипнет к поверхности мембраны. Это явление ведет к одной из форм засорения мембраны. [35]
Хотя часто скорость потока выбирают произвольно, для любых экспериментальных условий существует ее значение, при котором колонка работает с максимальной эффективностью. Ван Деемтер и др. [135] теоретически вывели уравнение, связывающее эффективность колонки, выраженную через ВЭТТ, с линейной скоростью газа, коэффициентом диффузии растворенного вещества в жидкой и газовой фазах и с другими параметрами колонки. Кизельбах [80] усовершенствовал это уравнение, но для данного теоретического анализа достаточно рассмотреть его простейшую форму, поскольку первые три члена обоих уравнений идентичны. [36]
Однако количество воды не всегда изменяется пропорционально набуханию. При насыщении ионита сильно гидратированным ионом степень набухания растет и вместе с ней увеличивается давление на жидкость, находящуюся в порах ионита, что приводит к вытеснению последней из фазы ионита. Соответственно этому коэффициенты диффузии растворенных веществ в ионите при насыщении различными ионами уменьшаются в следующей последовательности: К; Na; Li, хотя величина набухания в этом ряду возрастает. [37]
Описана удовлетворительная методика смачивания и соответствующие рабочие условия для нейлоновых капилляров, используемых для разделения углеводородов. Исследовано влияние диаметра и длины колонки, толщины пленки, плотности газа-носителя и величины коэффициента распределения на зависимость между ВЭТТ и линейной скоростью газа. Экспериментальные значения коэффициентов диффузии растворенных веществ в газовой и жидкой фазах сопоставлены с аналогичными величинами, рассчитанными по опубликованным уравнениям. Рассмотрено уравнение Голея, связывающее ВЭТТ с линейной скоростью газа, и рассчитанные по этому уравнению данные сопоставлены с аналогичными данными, найденными экспериментально. Подробно рассмотрены факторы, оказывающие влияние на сопротивление массопередаче. Предложена концепция оптимальной практической скорости газа. В результате разработки теории получены уравнения, связывающие длину колонки, эффективность и минимальное время анализа с физическими свойствами растворенного вещества, растворителя и характеристиками колонки. Отмечается влияние отношения объема газа к объему жидкости в колонке на разделительную способность и время анализа. Представлены кривые, иллюстрирующие оптимальное значение этого отношения для достижения разделения нормальных парафинов в минимальное время. [38]
Согласно данным, приведенным в монографии [16], при биохимическом разрушении различных классов веществ образуются часто одинаковые промежуточные продукты, в результате чего биологическая очистка способствует своеобразному выравниванию качественного состава стока. В таком случае можно ожидать, что процесс адсорбции растворенных веществ из биологически очищенных стоков будет протекать примерно так же, как и при поглощении индивидуальных веществ. Естественно, что величина коэффициента диффузии растворенных веществ в биологически очищенной сточной воде представляет собой некоторую эффективную величину для смеси веществ неизвестного, но практически постоянного состава, поэтому ее непосредственное вычисление не представляется возможным. [39]
 |
Кривые, характеризующие зависимость размывания полосы от линейной скорости потока в ГХ ( а и ЖХ ( б. [40] |
Член С определяется недостаточной скоростью массопереноса и возникающей вследствие этого неравновесностью хроматографического процесса. Причинами этого могут быть медленная диффузия в неподвижной жидкой фазе, медленная адсорбция или десорбция с поверхности. В случае газо-жидкостной хроматографии постоянная С зависит от толщины неподвижного слоя жидкости, коэффициента диффузии растворенного вещества в этой жидкости и объема жидкости по сравнению с объемом подвижной фазы. Наибольшее влияние, по-видимому, оказывает толщина неподвижного слоя жидкости. Заметное повышение эффективности наблюдается на колонках с очень тонкими слоями жидкой фазы. Достижению равновесия способствует высокая температура и низкая вязкость растворителя. [41]
Ск, что затрудняет определение положения максимума С, и приводит к постепенному увеличению суммы ( Cg С), стремящейся к пределу. Условия, которые превалируют в случае найлоновых колонок, описанных в данной статье, приводят к постепенному падению эффективности с ростом времени удерживания до определенного минимального значения. На практике при работе с колонками, характеризующимися высокими значениями а, когда сопротивление массопередаче в газовой фазе ( Cg) является определяющим, следует использовать газ-носитель с малой плотностью, например водород или гелий, для увеличения коэффициента диффузии растворенного вещества в газовой фазе. При применении колонки с малыми значениями а, когда доминирующим является фактор С, влияние коэффициента диффузии растворенного вещества в газовой фазе невелико и может быть использован любой газ-носитель. При низких значениях а и при скоростях газа ниже оптимальной скорости предпочтительнее применять аргон или азот для снижения продольной диффузии. Так как сумма ( Cg Сг) сложным образом меняется с а, то время, необходимое для разделения двух веществ, может быть получено из уравнения ( 4), в котором величина ( Cg Q) заменена на соответствующие выражения из уравнения Голея. [42]
Се С) является Cg, что затрудняет определение положения максимума С; и приводит к постепенному увеличению суммы ( Cg С (), стремящейся к пределу. Условия, которые превалируют в случае найлоновых колонок, описанных в данной статье, приводят к постепенному падению эффективности с ростом времени удерживания до определенного минимального значения. На практике при работе с колонками, характеризующимися высокими значениями а, когда сопротивление массопередаче в газовой фазе ( Cg) является определяющим, следует использовать газ-носитель с малой плотностью, например водород или гелий, для увеличения коэффициента диффузии растворенного вещества в газовой фазе. При низких значениях а и при скоростях газа ниже оптимальной скорости предпочтительнее применять аргон или азот для снижения продольной диффузии. Так как сумма ( Cg Сг) сложным образом меняется с а, то время, необходимое для разделения двух веществ, может быть получено из уравнения ( 4), в котором величина ( Cg Сг) заменена на соответствующие выражения из уравнения Голея. [43]
 |
Распределение концентрации продукта реакции нулевого порядка вдоль реактора промежуточного типа при различной величине параметра диффузии ф. [44] |
Рассмотрим один из них, основанный на вымывании из реактора какого-либо раствора чистым растворителем. Для этого реактор или его модель заполняют раствором легко анализируемого соединения в основном веществе. По величине коэффициент диффузии растворенного вещества может заметно отличаться от коэффициента диффузии продукта реакции, если перемешивание веществ в процессе реакции связано в основном с конвективным переносом, а не с молекулярной диффузией. В случае циклогексана может быть использован какой-либо краситель, определение концентрации которого легко провести колориметрически. [45]
Страницы: 1 2 3 4