Расчет массопередачи

Для расчета массопередачи в барботажном слое используются критериальные уравнения типа [c.202]

Система (5.2.1) —(5.2.3) решена методом, подробно описанным в 5.1. Приведем результаты расчета массопередачи в турбулентную жидкую пленку, опуская математические выкладки, изложенные в 5.1. Средний коэффициент массоотдачи в жидкую пленку определим по формуле [63, 64, 130] [c.94]

В данном параграфе предложен метод расчета массопередачи, протекающей в многокомпонентной двухфазной газожидкостной системе, который основан на решении системы дифференциальных уравнений конвективной диффузии с учетом граничных условий четвертого рода [261, 262]. Метод позволяет определять значения концентраций для всех компонентов многокомпонентной смеси в любой точке массообменного аппарата и на основании этих значений найти потоки и коэффициенты переноса массы и определить эффективность аппарата. [c.219]

Принцип сопряжения многофазных задач. Развитие массопередачи (теплопередачи) началось с исследования массоотдачи (теплоотдачи) в одной из контактирующих фаз. Одновременно в этом направлении развевались и теоретические исследования методы расчета коэффициентов массоотдачи в одной из фаз (жидкой или газовой). Однако природа явлений переноса в двух- и многофазных систем намного шире и, чтобы раскрыть ее с большей полнотой, необходимо привлечение в расчетах принципа сопряжения фаз и потоков количества движения, массы и энергии. Впервые при исследовании двухфазного массообмена этот принцип был применен в работах [73, 74]. Одним из важных результатов исследований было обобщение известной зависимости между динамическим (бн) и диффузионным (6) слоем. В частности для двухфазного массообмена эта зависимость имеет вид [c.46]

Профиль скорости в начальном сечении выбирался плоским и параболическим. Как показали расчеты, эта величина не влияет существенно на окончательный результат, поэтому большая часть расчетов проведена с применением параболического профиля. К такому же выводу о независимости профиля скорости в начальном сечении пришли авторы работы [3], экспериментально изучая эффективность массопередачи при истечении газовой струи в жидкость как через одиночное отверстие в тарелке, так и при истечении из длинной прямой трубки, внутренний диаметр которой равен диаметру отверстия. [c.62]

Однако применение этого уравнения для расчетов процесса дегазации воды сильно затрудняется из-за отсутствия экспериментально определенных значений коэффициента массопередачи и надежных способов оценки действительных значений величин АРг и Р. [c.373]

Для расчета колонн со ступенчатым и непрерывным контактом жидкой и паровой фаз широко используются два метода на основе ступеней контакта (метод теоретических тарелок) и на основе коэффициентов массопередачи (метод числа единиц переноса). [c.169]

Метод теоретических тарелок получил наибольшее применение для расчета разделения как бинарных, так и многокомпонентных смесей [36, 56]. Основным преимуществом этого метода перед методом числа единиц переноса является его простота в связи с использованием допущения о постоянстве некоторых физических свойств системы и потоков в пределах небольшого изменения концентраций компонентов, например, для одной ступени контакта или для слоя насадки небольшой высоты. Такое упрощение модели процесса позволяет достаточно просто рассчитывать массопередачу как для бинарных, так и для многокомпонентных смесей со ступенчатым и непрерывным контактом фаз. [c.169]

Расчет ректификационных колонн методом числа единиц переноса применяется при значительной кривизне равновесной линии в у — jt-диаграмме и существенном изменении эффективности массопередачи на каждой тарелке. В этом случае ступенчатая линия (рис. 2.62), характеризующая факти- [c.170]

В своих исследованиях мы исходим из того, что в основе процессов адсорбции, ионного обмена н экстракций из твердых материалов лежит общее явление — переход распределяемого между фазами вещества из одной фазы в другую, т. е. массопередача. Поэтому исследование и расчет данных процессов необходимо объединить на базе общих представлений массообмена, тем более что эти процессы как с формальной, так и с точки зрения их физико-химических свойств имеют общее сходство, т. е. процесс экстракции из твердых тел можно рассматривать как обратный процесс адсорбции или десорбции. Очевидно, что сходство кривых равновесия не только чисто внешнее, но и соответствует сущности физико-химических и гидродинамических явлений, имеющих место в этих процессах. Действительно, все эти три процесса можно рассматривать как передвижение жидкости через слой зернистого материала и извлечение или поглощение поэтому весь процесс в целом описывается уравнениями движения жидкости, неразрывности потока, кинетики. В случае, когда скорость процесса определяется внешней диффузией, уравнение кинетики имеет вид [c.149]

В целях отчетливого выявления влияния исследованных параметров на скорость массопередачи, а также для удобства расчетов полученные критериальные уравнения решены относительно удельной производительности [c.304]

Определение числа тарелок в ректификационной колонне. Имеются два основных метода расчета. Первый метод состоит в определении теоретического числа тарелок. Реальное число тарелок находится путем деления теоретического числа тарелок на их к. п. д. Во втором методе число реальных тарелок определяется через коэффициенты массопередачи, а движущая сила рассчитывается по разности концентрации или косвенно с помощью числа единиц переноса (для тарельчатых колонн) и высоты единицы переноса — для насадочных колонн. [c.588]

Влияние кинетики процесса тепло- и массопередачи в этой методике учитывается введением в расчет эмпирического поправочного коэффициента полезного действия тарелки. [c.592]

Для расчета коэффициента массопередачи в деаэраторе с вертикальными листами высотой h рекомендуется следующая формула [c.204]

Тепловой баланс составляют применительно к заранее принятой температуре. Обычно — это температура окружающей среды или температура, при которой протекает процесс. В последнем случае в расчеты необходимо вводить данные о тепловых эффектах при температуре процесса, однако это делает расчеты менее точными из-за отсутствия надежных сведений. Так как энергообмен, не связанный с массопередачей, не зависит от температуры, при которой составляется тепловой баланс, то поэтому более простым и точным представляется расчет теплового баланса при температуре окружающей среды. [c.356]

Исследование гидродинамики и массопередачи моделей с многоярусными перемешивающими устройствами как с единичным валом, так и с рассредоточенными по объему перемешивающими устройствами (много-вальные аппараты) и разработка инженерной методики их расчета. Для учета масштабного фактора были изготовлены модели объемом 1,75 10 и 15 куб. м (рис. 5а, 56 - 8). Указанные работы вел старший научи сотрудник [c.257]

Интенсивность массопередачи в реакторе может быть охарактеризована с помощью объемного коэффициента массопередачи К а. Расчеты, основанные на результатах экспериментов, показывают, что Kj a в опытном реакторе в 20 раз больше, чем в промышленном барботажном реакторе. [c.316]

Предполагается, что расчет позволит определить протяженность зоны массопередачи, поверхность контакта фаз, распределение газосодержания, истинные скорости газа и жидкости, температуру жидкости, движущую силу процесса массопередачи, значения коэффициентов массопередачи по высоте барботажной зоны. [c.319]

В соответствии с предлагаемой моделью барботажная зона состоит из слоев, каждый из которых содержит в себе одинаковое число пузырей N со средним диаметром J,-. Считается, что в каждом слое происходит идеальное перемешивание как в жидкой, так и в газовой фазе. Первый слой формируется у отверстий барботера в течение времени г, необходимого для выхода из одного отверстия целого числа пузырей п. Время пребывания пузырей в пределах каждого слоя приравнивается времени г. По прошествии времени т все пузыри из слоя i переходят в слой i+1. Высота слоя hi уменьшается с увеличением его номера г, так как истинная скорость пузырей снижается при уменьшении газосодержания. Принимается, что в течение времени г поверхность пузырей и движущая сила процесса массопередачи не изменяются. Величина параметра п выбирается в зависимости от требуемой точности расчета. Чем больше и, тем толще слой и тем большее число пузырей N входит в его состав (рис. 2), [c.319]

Особо весомый вклад им внесен в области экспериментальных исследований гидродинамики и массопередачи и разработке методов инженерного расчета конструктивных параметров, режимов работы, гидродинамических и массообменных характеристик ферментаторов, их классификации и методов сравнения эффективности конструкций. Результаты исследований были положены в основу разработки отраслевого нормативного документа РД РТМ 26-01-127-80 Ферментаторы для производства микробиологического синтеза. Методика расчета конструктивных элементов и режимов работы . [c.426]

При расчете абсорберов удобнее использовать относительные мольные доли, поэтому уравнение массопередачи для абсорберов записывают в виде [c.242]

Помимо мольных и относительных мольных долей при расчете движущей силы процесса массо-переноса используют также концентрации, выраженные в массовых долях, в килограммах или киломолях в единице объема смеси и др. Наконец, движущая сила может быть выражена через разности парциальных давлений компонентов [2, 44, 60]. В зависимости от способа выражения движущей силы в уравнении массопередачи изменяются только единицы коэффициента массопередачи и движущей силы. [c.242]

Формулы для расчета коэффициентов массоотдачи для различных типов контактных устройств (в основном эмпирические из-за сложности определения формы и размеров межфазной поверхности) имеются в [2, 44, 58]. В ряде случаев они отнесены к некоторой условной поверхности, например к площади поверхности тарелки. Для барботажных и полых колонн используют также коэффициенты массоотдачи и массопередачи ку, отнесенные к единице объема рабочего пространства аппарата V. В последнем случае [c.242]

Для расчета колонн со ступенчатым (на тарелках) и непрерывным (на поверхности насадки) контактом жидкой и паровой фаз широко используют три метода метод теоретических тарелок , метод числа единиц переноса , или кинетической кривой , и метод от тарелки к тарелке . Любой из них основан на совместном решении уравнений материального баланса и массопередачи с учетом фазового равновесия и применим как к бинарным, так и к многокомпонентным смесям. [c.242]

Зависимости для расчета чисел единиц переноса и Ny, характеризующих изменение рабочей концентрации фазы на единицу движущей силы, получаются из совместного решения уравнений массопередачи (4.19) и (4.20), материальных балансов (4.24)и (4.25), атакже формулы (4.21) для средней движущей силы процесса. В результате для [c.243]

При расчетах по приведенным формулам необходимо знать характеристики аэрирования глубину слоя аэрируемой воды Я, продолжительность аэрирования t, скорость подъема пузырьков воздуха и, относительный объем воздуха в водовоздушной смеси т, содержание кислорода в воздухе Со, растворимость кислорода в воде при данных условиях а, объемный у или поверхностный к коэффициенты массопередачи кислорода, (в последнем случае надо знать суммарную удельную площадь поверхности раздела фаз Некоторые из этих величин поддаются простому измерению (Я) или назначаются t), другие же (т, и, у, к, со. и др.) должны быть установлены экспериментальным путем. Ниже рассматриваются возможные пути их установления. [c.244]

При расчете Кпо уравнениям (15.41) или (15.41а) предварительно находят объемные коэффициенты массоотдачи и, затем объемные коэффициенты массопередачи К у или К у, и далее-искомую величину рабочего объема аппарата V, зная которую, можно определить высоту // рабочей части аппарата (при известном его диаметре). [c.30]

Уравнение массопередачи. Для расчета числа реальных ступеней (тарелок) можно использовать уравнение массопередачи [c.36]

В уравнение (16.27) входит коэффициент массопередачи (или Kj ), для определения которого нужно знать значения коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах. Коэффициент массоотдачи в газовой фазе [по аналогии с полученными ранее уравнениями (11.44) — (11.45) для расчета коэффициентов теплоотдачи] можно определить по следующему уравнению [c.87]

В связи с описанной выше особенностью работы ситчатой тарелки в сочетании с контактно-сепарационной подход к расчету массопередачи в данном случае основан на том, что она происходит здесь по всему межтарелочному объему и в прямоточноцентробежном элементе, а высота зоны распыления определяется высотой ядра струи в с(5пле Вентури (в отбортованном отверстии). [c.275]

Абсорбция и десорбция NH3 в лабораторных условиях в режиме противотока в трубках с орошаемыми стенками изучались в работах [77, 155, 234—236]. Размеры трубок и скорости потоков газа и жидкости в указанных выше работах суммированы в табл. 10.3, где также указаны интервалы изменения параметров е и lle для двух режимов течения газа ламинарного (Rer 2300) и турбулентного (Rer > 2300). Сравнение параметров и lle в таблице и на рис. 10.2.4 показывает выполнение во всех опытах для ламинарного потока газа условия, что сопротивление массопередаче сосредоточено в газовой фазе, следовательно, расчет массопередачи следует проводить на основании уравнения типа Гретца—Пикфорда, которое позволяет проводить расчет массопередачи, если сопротивление последней сосредоточено только в газовой фазе. [c.194]

При приближенных расчетах декарбонизаторов и загрузке колец Рашига навалом можно принимать следующую высоту насадочного слоя, мм при размере колец 15 X 15 X 2 мм — 300, 25 X 25 X 3 мм — 500, 50 X 50 X 5 мм — 800. При этом следует обеспечить плотность орошения 10 м /(м -ч) и расход воздуха 15 м на 1т воды. Подробный же расчет следует производить по известным формулам массопередачи с использованием, нацример, данных по коэффициентам десорбции, полученных Е. Н. Солодовниковой [90]. [c.201]

В основу различных вариантов расчета положен материальный баланс, сведения о тепло-массопередаче и гидродинамической обстановке в аппарате. Применительно к статическим условиям процесса массообмена по Гельфериху [5] может быть определено время т, необходимое для понижения концентрации сорбируемого иона в растворе от исходной до конечной (заданной) [c.322]

Методика расчета. Влияние кего-ризонтальности и неплоскостности на эффективность работы барботажных тарелок определялось путем сравнения работы реальной тарелки (имеющей погрещности) с работой точно изготовленных тарелок. Сравнительный характер исследований позволил применить для определения опытных значений коэффициента массопередачи более простую методику, основанную на допущении полного перемешивания жидкости по длине тарелки. Согласно принятой методике коэффициент массопередачи в жидкой фазе [c.58]

Следует отметить идентичный характер кривых Кж и АРст не только- для горизонтальных, но и для наклонных тарелок. Это подтверждает правильность выбора коэффициента массопередачи для расчета допуска на негоризонтальность тарелок. [c.67]

Более трудную задачу представляет собой расчет неавтомодельных пограничных слоев, когда уравнения в частных производных можно проинтегрировать только численно. (Автомодельные решеиия могут служить хорошей проверкой для численных решений уравнений в частных производных.) Существует обширная литература по этому вопросу, на которой мы не будем останавливаться. Небольшой раздел отведен этому вопросу в книге Шлихтинга [1968]. Блоттнер [1970] дал обзор ссылок по расчету ламинарного пограничного слоя в несжимаемой и сжимаемой жидкости. Ламинарные сжимаемые пограничные слои обсуждаются также в работе Смита и Клаттера [1965]. Патан-кар и Сполдинг [19676] рассмотрели тепло- и массопередачу в турбулентных пограничных слоях несжимаемой жидкости. Для получения решений турбулентного пограничного слоя необходимо (1) выбрать модель турбулентности (или выбрать выражения либо для рейнольдсовых напряжений, либо для длины пути перемешивания Прандтля, либо для вихревой вязкости, или, в наиболее общем случае, записать уравнение для энергии турбулентного движения) (2) вблизи стенки применить локальное решение для течения Куэтта, что обусловлено большими изменениями величин касательных напряжений в турбулентном пограничном слое. В трудах Станфордской конференции (Клини и др. [1968]) приведен обзор работ в этой области по состоянию на 1968 г. [c.451]

Объемные коэффициенты массопередачи. В уравнениях (15.36) и (15.37) коэффициенты массопередачи и входящие в них коэффициенты массоотдачи [см. уравнения (15.35) и (15.38)] отнесены к поверхности контакта фаз. Вместе с тем определение этой поверхности в промьппленных массообменных аппаратах (в отличие от поверхностных теплообменников) часто затруднительно (при массовом барботаже, в разбрызгивающих аппаратах и т.п.). Поэтому при расчете массообменных аппаратов обычно прибегают к различным приемам, позволяющим рассчитывать аппарат, минуя необходимость определения поверхности контакта фаз. В этом случае основной технической характеристикой аппарата может быть принят его объем V, или высота Я, или число ступеней фазового контакта. [c.29]

Таким образом, все величины, характеризующие кинетику массопереноса, связаны друг с другом коэффициент массопередачи, объемный коэффициент массопередачи, высота и объем единицы переноса. Поэтому все методы расчета высоты массообменных ашаратов с помощью этих кинетических характеристик являются лишь разными математическими выражениями одного и того же процесса и в этом отношении равноценны. [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...