Увеличение - коэффициент - массопередача
Cтраница 3
Таким образом, tg представляет собой постоянную времени прибора. Эта величина растет с увеличением объема камеры и убывает с увеличением коэффициента массопередачи. Переход от воздуха к водороду резко увеличит коэффициент массопередачи и, следовательно, уменьшит постоянную времени. Увеличение концентрации определяют как отношение разницы этих двух величин к объему камеры, так как перемешивание в камере хорошее. [31]
 |
Число N видов микрофлоры ( а и микрофауны ( б биоценоза аэ-ротенка в зависимости от температуры воды Ф для трех видов субстрата. [32] |
Важнейшей составляющей влияния температуры на процессы биохимического окисления является ее влияние на кислородный режим. Это влияние определяется известными физическими закономерностями - уменьшением равновесной концентрации кислорода и увеличением коэффициента массопередачи, определяющего абсорбцию кислорода воздуха водой, при увеличении температуры. [33]
Интенсификация процессов переноса тепла и вещества достигается, как отмечено выше, увеличением степени тур-булизации потоков контактирующих фаз. Автором в работах [62; 66] показано, что в газожидкостных системах пульсации газовой фазы не всегда приводят к ощутимому увеличению коэффициентов массопередачи. В связи с этим представляют определенный интерес проведенные автором совместно с В. И. Олембергом исследования влияния пульсаций на жидкостную пленку, контактирующую с газом. [34]
В случае абсорбции газов при проведении многих из наиболее распространенных промышленных процессов предполагается быстрая химическая реакция между растворенным газом и жидкой фазой. Для этого имеются две причины: 1) осуществляя химическое взаимодействие газа с жидкостью, можно значительно повысить емкость единицы ее объема в отношении газа и 2) реакция может также вызывать увеличение коэффициента массопередачи, если взаимодействие происходит так быстро, что при растворении газа реакция протекает вблизи границы раздела фаз, как только газ растворится. Если процесс обратим, то с целью повторного использования жидкий реагент можно регенерировать в десорбере путем нагревания и отгонки выделяющегося газа с паром. Сказанное проиллюстрировано на рис. 11.1 ( см. с. Благодаря повышению абсорбционной емкости реагирующего раствора через абсорбер и отпарную колонну будет циркулировать меньше жидкости, чем в том случае, когда реакция не происходит. [35]
Продолжение этой линейной части отсекает на оси In ( Сор - С0) / Сор отрезок, равный п ( х2 - С0) / Сор. График In ( Сор-Со) / С0р - функция времени, если С о0, должен пройти через начало координат, то в некоторой начальной области наблюдаемое отклонение от линейной зависимости в сторону увеличения наклона ( увеличение скорости массопередачи) автор [59] объясняет увеличением коэффициентов массопередачи в результате СПК - Следовательно, увеличение происходит при постоянном коэффициенте массопередачи и вызвано изменением коэффициента распределения. [36]
Многочисленные исследования показали, что в различных случаях диффузии, протекающей в сопровождении химической реакции, коэффициент массопередачи во много раз превышает величину, полученную классическими методами. Это явление приписывается влиянию определенной поверхностной активности, проявляющейся на внешней поверхности. Установлено также увеличение коэффициента массопередачи в тех случаях, когда химическая реакция не протекала. [37]
Следовательно, приведенный логарифм должен быть линейной функцией времени. Экспериментально при массопередаче пропионовой кислоты ( ПК) из четы-реххлористого углерода в воду было найдено, что в начале процесса в некоторой области концентраций приведенный логарифм является нелинейной функцией времени. Авторы объясняют это увеличением коэффициента массопередачи в результате возникновения самопроизвольной поверхностной конвекции ( СПК) - интенсивного движения жидкости, вызванного изменением поверхностного натяжения, неравномерного по всей поверхности раздела фаз, и выделения тепла при протекающей химической реакции. При уменьшении концентрации пропионовой кислоты СПК, по мнению авторов, прекращается. В области СПК коэффициент массопередачи является переменной величиной, что приводит к нарушению линейной зависимости. Поэтому в работе [47] авторы использовали уравнение ( 1), графически определяя dCJdt из зависимости Св от времени, и затем вычисляли коэффициент массопередачи. [38]
Выше ( см. раздел 11.1) было показано, что, вводя фиктивную величину общей движущей силы и определяя коэффициент массопередачи как коэффициент пропорциональности между этой величиной и потоком массы, мы неизбежно приходим к функциональной зависимости коэффициента массопередачи от распределения концентрации переходящего компонента. Наличие в системе химического взаимодействия вызывает изменение полей концентрации и тем самым изменение коэффициента массопередачи. По данным различных авторов наложение химической реакции может увеличить коэффициент массопередачи в 100 [4] и даже в 1000 раз [5], хотя, как правило, увеличение коэффициента массопередачи не столь велико. [39]
Методы интенсификации процессов абсорбции и десорбции зависят, в частности, от того, в какой области, диффузионной или кинетической, идет процесс. Для ускорения абсорбционных процессов в диффузионной и переходной областях применяют иные методы в соответствии с иным характером движущей силы и коэффициента скорости процесса. Основными методами интенсификации этих процессов являются: 1) максимальное развитие поверхности контакта фаз; 2) турбули-зация и интенсивное перемешивание потоков жидкости и газа для увеличения коэффициента массопередачи; 3) понижение температуры для уменьшения р ( и pi) и соответственного увеличения движущей силы Ар; 4) повышение начальной концентрации поглощаемого компонента в газе или увеличение общего давления. [40]
Основным фактором создания оптимального технологического режима и увеличения скорости процесса улавливания и переработки является температура. При абсорбции понижение температуры увеличивает движущую силу процесса, десорбция ускоряется при повышении температуры. Снижение диффузионного сопротивления на границе фаз и, соответственно, увеличение коэффициента массопере-дачи достигаются энергичным перемешиванием. Увеличению коэффициента массопередачи при переработке коксового газа способствуют также все методы, применяемые для создания развитой поверхности соприкосновения газа и жидкости ( см. гл. [41]
Во всех этих процессах основным фактором улучшения технологического режима и увеличения скорости процесса является температура. Именно путем понижения температуры увеличивается движущая сила процесса и коэффициент массопередачи при абсорбции ( см. гл. IV, формула 40), а путем повышения температуры ускоряются процессы десорбции. Для снижения диффузионного сопротивления на границе фаз и соответственного увеличения коэффициента массопередачи применяют методы усиленного перемешивания фаз путем увеличения подачи газа и жидкости. Особенно хорошо сказывается этот прием при противотоке газа и жидкости в башнях с насадкой. [42]
Используются также избирательная абсорбция, десорбция, дистилляция, многократная ректификация, фракционная кристаллизация, выделение продуктов в результате протекания тех или иных химических реакций. Во всех этих процессах основным фактором улучшения технологического режима и увеличения скорости процесса служит температура. II, уравнение (11.74) ], а при повышении температуры ускоряются процессы десорбции. Для снижения диффузионного сопротивления на границе фаз и соответственного увеличения коэффициента массопередачи применяют методы усиленного перемешивания фаз увеличением скоростей подачи газа и жидкости. Этот прием применяется, в частности, при противотоке газа и жидкости в башнях с насадкой. Для создания развитой поверхности соприкосновения газа и жидкости при переработке коксового газа используют башни с различными видами насадок, барботажные аппараты, а также разбрызгивание жидкости в потоке газа. [43]
Несмотря на простоту и быстроту получения сорбентов методы вращающейся колбы и спекания не нашли широкого применения и используются обычно в тех случаях, когда стандартные методы с растворителями по тем или иным причинам не применимы. Это объясняется, по-видимому, тем, что обычно НЖФ покрывает только часть поверхности твердого носителя. Некоторые затруднения возникают и при получении равномерной пленки на внешней поверхности частиц твердого носителя. Нанесение крупных капель НЖФ на поверхности твердого носителя приводит к уменьшению скорости мас-сопередачи и к увеличению коэффициента массопередачи в уравнении Ван-Деемтера. [44]
Во многих практически важных случаях массопередача необходима, чтобы привести в контакт химические реагенты и тем самым обеспечить возможность протекания химической реакции. Так, например, для более быстрого и полного растворения газа в жидкой фазе в сравнении с чисто физическим растворением можно воспользоваться реакциями; реакции в полимерах сопровождаются повышением молекулярной массы, при этом иногда их протекание зависит от подвода или удаления летучих соединений; при получении азотной кислоты проводят реакцию в жидкой фазе между водой и растворенными газообразными оксидами азота. Реакция может воздействовать на растворимость таких газообразных соединений, и, кроме того, скорость растворения может возрастать, если в критической области вблизи границы раздела фаз скорость реакции достаточно велика в сопоставлении со скоростью диффузии. В настоящей главе как раз и преследуется цель дать некоторое представление о характере взаимного влияния скоростей диффузии и гомогенной реакции в условиях массо-передачи через границу раздела фаз, которое иногда приводит к увеличению коэффициента массопередачи. [45]
Страницы: 1 2 3 4