Cтраница 2
По физической сущности и принципам математического описания следует различать процессы, протекающие в системах с фиксированной поверхностью раздела фаз и в системах с подвижной границей раздела фаз. Для систем первого типа в ряде случаев удается аналитически решить систему дифференциальных уравнений, описывающих процесс, поскольку его анализ может быть сведен к рассмотрению явлений, протекающих в каждой отдельной фазе. Для систем же с подвижной поверхностью раздела фаз ( жидкость - жидкость, жидкость - газ, жидкость - пар) расчет чрезвычайно усложняется из-за того, что процесс массопереноса происходит при непрерывном изменении формы и размеров этой поверхности. Поэтому при расчете таких процессов приходится прибегать к использованию упрощенных моделей, что, естественно, приводит к приближенным результатам. [16]
Применение больших скоростей перемещения зоны приводит к снижению эффективности разделения. Когда коэффициент распределения меньше единицы, перемещение зоны должно быть достаточно медленным, чтобы примеси из кристаллизующейся части зоны успели переместиться и продиффундировать в плавящийся слой. Кроме того, скорость зоны должна обеспечивать возможность ориентации молекул основного компонента так, чтобы способствовать росту кристаллической ре шетки. Наконец, перемещение зоны не должно быть слишком быстрым еще и потому, что в таком случае образовавшиеся кристаллы основного компонента могут захватывать во время их быстрого роста жидкость с повышенной концентрацией примеси. При высокой степени очистки на подвижной поверхности раздела жидкой и твердой фаз должны образовываться крупные кристаллы правильной формы. Когда кристаллизуются металлы из расплава, их атомы образуют элементарную решетку. Так как каждый атом имеет сферическую форму, то как только центр его займет удобное положение, атом может располагаться независимо от ориентации. Поэтому при выборе скорости передвижения зоны для металлов важным фактором является диффузия примеси из фронта кристаллизации. [17]
ЯйЛя ющихся в промышленных аппаратах источником взвесей типа медуз, или очень прочных адсорбционных слоев, которые существенно тормозят Мас-сопередачу. Появление слоев особенно сказывается на экстракции при постоянной поверхности раздела фаз. Отсутствие зависимости ( скорости экстракции от интенсивности перемешивания и величины поверхности раздела фаз при массопередаче без эмульгирования ( в аппаратах с постоянной поверхностью фаз), по-видимому, является достаточно надежным доказательством кинетического режима. Это подтверждают опыты массопередачи с эмульгированием фаз, так как - в данном случае ни увеличение интенсивности перемешивания, ни изменение поверхности не должно вызывать изменение скорости. Однако образование пленок существенно усложняет исследования систем в диффузионном и смешанном режимах. Возникает проблема, аналогичная влиянию на скорость массопередачи поверхностно-активных веществ ( ПАВ), которой уделяется достаточно большое внимание. В работе [26] отмечается, что отсутствие зависимости скорости экстракции от интенсивности перемешивания ( при постоянной поверхности раздела фаз) не может служить надежным доказательством кинетического режима в связи с неопределенностью гидродинамического режима у подвижной поверхности раздела фаз. [18]