ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние тепло- и массообмена между фазами на кинетику массопередачи из "Основы конструирования и проектирования промышленных аппаратов" Метод расчета насадочных колонн, основанный на теплообмене между фазами, впервые был предложен в работе японских ученых К. Онда и др. [c.138] Согласно этой модели испарение происходит из ядра потока жидкости, а конденсация - из ядра потока пара. Такое допущение справедливо для сильно турбулизованных гетерогенных сред. [c.138] В основу этой модели было положено предположение, что испарение происходит из ядра потока жидкости, а конденсация - с поверхностного слоя пара вблизи границы раздела фаз. Однако авторы лишь качественно исследовали свою модель в связи с отсутствием экспериментальных данных о теплообмене между фазами. [c.138] Расчеты, проведенные по уравнению (3.47), показывают удовлетворительное совпадение с экспериментом для бинарных и многокомпонентных органических смесей в условиях пленочной ректификации. По мнению Э. Рукенштейна, однако, суммирование диффузионного и термического потоков при расчете потока компонента через границу фаз является некоторьгм упро-шением, не учитывающим взаимодействия этих потоков, что действительно так, поскольку эта модель не имеет теоретического обоснования с точки зрения термодинамики. [c.139] Онд раздельно исследовал диффузионную и термическую составляющие в опытах с уравновешенными независимыми потоками пара и жидкости. Им было установлено, что для расчета коэффициентов массоотдачи Рл- и р можно использовать корреляции, полученные для физическои абсорбции, тогда как в реальном процессе на и р у сильное влияние оказывают процессы испарения и конденсации, искажая истинную картину процесса у границы раздела фаз. [c.139] Александров выдвигает гипотезу о механизме массопередачи, в соответствии с которой термические эффекты при ректификации не увеличивают общую эффективность массопередачи, а уменьшают ее, особенно в области низких и высоких концентраций. Предполагается пузырьковый механизм кипения жидкости. Пузырьки пара, образующиеся при кипении, имеют весьма малые размеры и период роста. Перемещаются они только к поверхности раздела фаз за счет разницы давлений внутри пузырька и в паре, тем самым блокируя поверхность раздела и затрудняя переход из одной фазы в другую. [c.139] При разрыве пузьгрьков турбулизуется слой жидкости на поверхности контакта фаз и в этом слое выравнивается равновесная концентрация распределенного компонента из сконденсированного потока. Следовательно, у поверхности контакта фаз концентрация распределенного компонента в жидкости постоянна, а в паре - непрерывно и значительно изменяется в направлении диффузии. Таким образом, перенос диффузионных потоков через поверхность раздела фаз происходит только в результате элементарных актов конденсации и испарения жидкости при разрыве пузырьков. [c.139] Коэффициенты диффузии в паровой фазе Оу определяли по уравнению Джилиланда, коэффициенты диффузии Ох в разбавленных растворах - по уравнению Уилке - Чанга, коэффициен-1Ы диффузии в бинарной смеси рассчитывали как аддитивную функцию состава смеси. [c.140] Данная модель хорошо описывает экстремальную зависимость локальной эффективности от состава ряда бинарных смесей для барботажных тарельчатых аппаратов. [c.141] Основная трудность, возникаюш ая при установлении достоверности предложенных моделей и их использовании, связана с отсутствием экспериментальных значений коэффициента теплоотдачи в жидкой фазе при наличии испарения и конденсации в условиях нахождения фаз в состоянии насыщения, а также с отсутствием информации о параметрах вблизи границы раздела фаа. [c.141] Вернуться к основной статье