Cтраница 1
Теория обновления поверхности ( Хигби, Данквертса, Кишиневского) рассматривает процесс межфазной диффузии как неустановившийся, характеризующийся непрерывным обновлением поверхности. В результате турбулизации потока элементарные объемы жидкости или газа на границе раздела фаз заменяются новыми, приходящими из ядра потока. [1]
Теория обновления поверхности, так же как и теория пленки, может быть применена не только к процессу газопоглощения, но и к другим процессам массопереноса. В обоих случаях движущей силой массопереноса считается градиент концентраций между основной массой жидкости и на поверхности раздела. [2]
Теория обновления поверхности контакта фаз хотя и представляет шаг вперед по сравнению с двухпленочной теорией, однако в меньшей мере используется на практике. Это объясняется тем, что для практического ее использования необходимо определить время обновления, что невозможно. [3]
Теорию обновления поверхности при быстрой реакции применительно к процессу в насадочных аппаратах можно иллюстрировать следующим образом. Вдоль насадки стекает жидкость. Процесс массообмена ( например, абсорбции) сопровождается мгновенной реакцией. В месте стыка двух соседних элементов насадки возможно более или менее полное перемешивание жидкости. В это время на поверхности насадки образуется неперемешивающийся слой толщиною их, близкий к поверхности раздела фаз. Обозначим через т время диффузии в соответствии с гипотезой полного перемешивания, a DL - коэффициент диффузии абсорбируемого компонента. [4]
В теории обновления поверхности Данквертса величина фактора обновления поверхности S, входящая в выражение для коэффициента массопередачи, неизвестна. При этом Данквертс не предлагает какого-либо конкретного механизма обновления поверхности, который мог бы служить отправной точкой для расчета фактора обновления. [5]
Рассмотрены различные варианты теории проницания и теории обновления поверхности. Установлено, что допущения, принятые в теории проницания ( нестационарность процесса, отсутствие конвективного переноса), в действительности, как правило, ие выполняются. Показано, что в различных вариантах теории обновления учет конкретных гидродинамических условий подменяется введением не поддающихся расчету и ненаблюдаемых подгоночных параметров. Наиболее корректно гидродинамические условия учитываются в теории диффузионного пограничного слоя. Для дальнейшего развития теории массопередачи необходимо решение ряда задач теории турбулентности и массового движения тел в жидкостях и газах. [6]
Следовательно, согласно теории Данкверста, называемой также теорией обновления поверхности, существует подобная зависимость коэффициента массоотдачи от коэффициента диффузии. Данкверст применил свою теорию для расчета массообмена в процессе абсорбции, осложненной химической реакцией. [7]
Описанные выше теории были развиты Данквертсом 43, предложившим теорию обновления поверхности для описания переноса в турбулентном потоке жидкости. Данквертс допускает, что вихри непрерывно переносят элементарные объемы жидкости из ядра потока с постоянной концентрацией с А, к поверхности раздела фаз. По истечении короткого времени пребывания ( времени экспозиции) данный вихрь уносится в основной объем жидкости ( ядро потока) и замещается новым вихрем, омывающим поверхность раздела. [8]
Пленочно-пенетрационная модель не является единственной моделью массопередачи, разработанной на основе представленной теории обновления поверхности контакта фаз. [9]
Пленочно-пенетрационная модель не является единственной моделью массопередачи, разработанной на основе представленной теории обновления поверхности контакта фаз. [10]
Тур и Марчелло [78] предположили, что как пленочная теория, так и теория обновления поверхности являются двумя крайними случаями более общей теории массопередачи, которую они и попытались разработать. [11]
Дэвидсон исходил из пенетрационного механизма массопередачи, однако некоторые данные [166, 167] указывают на возможность применения в этом случае также теории обновления поверхности контакта фаз. [12]
Давидсон исходил из пенетрационного механизма массопередачи, однако некоторые данные [166, 167] указывают на возможность применения в этом случае также теории обновления поверхности контакта фаз. [13]
![]() |
Влияние реакции первого порядка на неустановившуюся абсорбцию. [14] |
Анализ влияния реакции первого порядка и быстрой необратимой реакции второго порядка на скорость массопередачи был проведен с использованием двух-пленочной теории Уитмена, теории проницания Хигби и теории обновления поверхности Данквертса, являющейся модификацией теории -; проци ания. Если абсорбция сопровождается реакцией ггерйбго порядка, все три теории дают совпадающий результат. [15]