ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы массо- и теплопередачи из "Очистка и переработка природных газов" Константа пропорциональности К обычно называется коэффициентом массо-или теплопередачи в процессах, происходящих с переносом соответственно массы и тепла. [c.125] Движущая сила процесса массопереноса — разность концентраций компонентов в фазах системы. В абсорбционных и ректификационных процессах, где имеется жидкая и паровая фазы, скорость перехода любого компонента из одной фазы в другую определяется относительной концентрацией его в соответствующей фазе. Если концентрация компонента в паровой фазе меньше, чем в жидкости, то происходит его испарение, если наоборот,—конденсация паров этого компонента и переход его в жидкую фазу. При повышенных давлениях, при условиях, далеких от идеального состояния, пользуются понятием летучести. Силы, тормозящие тепло- и массоперенос, можно охарактеризовать с помощью коэффициента тепло- (массо-) передачи и величины поверхности, на которой осуществляется этот процесс. Скорость переноса обратно пропорциональна величине поверхности. [c.125] Введением коэффициента тепло- (массо-) передачи преследуются две цели привести к одной системе единиц обе части уравнения и учесть все факторы, которые вместе с концентрацией и величиной поверхности определяют скорость переноса массы и тепла. Этот коэффициент является эмпирическим числом, основанным на экспериментах, в результате которых с помощью переменных, характеризующих данный процесс, уточняется его величина. Как в области теплопередачи, так и в области массопередачи значительная часть исследований посвящена характеристике именно этих коэффициентов, выраженных в единицах измеряемых переменных. [c.125] При массообмене между жидкостью и газом поверхность контакта фаз можно увеличить за счет измельчения массы жидкости. Чем меньше размер капель, тем больше удельная поверхность контакта. Для увеличения поверхности контакта разработано множество приспособлений. Во многих из них распыление жидкости достигается за счет скоростного напора газа, проходящего через контактные элементы. При этом газ проходит через жидкость не сплошным потоком, а в виде пузырьков, благодаря чему создается поверхность контакта. Количество пены, образующейся при прохождении газа через жидкость, ограничивается уносом жидкости с газовым потоком, что приводит к уменьшению эффективности контактного элемента. Сочетание скорости потока газа и размера капель жидкости должно быть таким, чтобы капли вновь возвращались в массу той жидкости, из которой они попали в поток газа. [c.126] В состоянии неподвижности контакт между паром и жидкостью очень мал, особенно если учесть, что концентрация молекул различна в каждой фазе. Контактирование газа с жидкостью, имеющей форму мелких капель, не только увеличивает поверхность соприкосновения фаз, но и создает турбулентность, благодаря которой улучшается проникновение молекул из газовой фазы в жидкую. [c.126] Поверхность контакта можно увеличить путем пропускания жидкости вдоль большой поверхности в направлении, обратном направлению потока газа. Это достигается, например, при использовании керамической или металлической насадки, которая загружается в колонны и имеет большую величину поверхности на единицу объема насадки. [c.126] Проектирование ректификационных колонн и абсорберов включает в себя расчет всех четырех факторов. [c.126] При описании процесса прохождения тепла через твердое тело используется коэффициент теплонровод-ности У, а также учитывается толщина твердого тела (длина пути, который должен пройти тепловой поток). [c.127] Сопротивление потоку тепла нри прохождении его через любую другую среду (жидкость, газ, пар) выражается посредством пленки , которая имеет такое же сопротивление, как и сама среда. Интенсивность теплообмена между движущейся средой и поверхностью ее раздела с другой средой (поверхностью твердого тела) характеризуется коэффициентом теплоотдачи а. [c.127] Лучший способ оценки системы с помощью скорости тепло-, массообмена — представление этой системы в виде последовательных и параллельных сопротивлений (рис. 68). Поток 1 отдает тепло потоку 2 через металлическую стенку, разделяющую их и имеющую сопротивление И- и — сопротивление этих потоков, А/ — температурная разность потоков, 1, , — температура потоков).,. [c.127] В тех случаях, когда приходится иметь дело с ппя енерпой проблемой, составной частью которой является скорость (пропускная способность), для определения соотношения между перемеппыми системы необходимо сделать эскиз системы. После этого рекомендуется проверить, все ли основные концепции, определяющие поведение системы, учтены. Фактически это единственный нуть, доказывающий законность результатов. [c.128] Вернуться к основной статье