химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

зии выражают также в м2/ч. Для пересчета величины коэффициента диффузии из м2/ч в м2/сек надо разделить данный коэффициент на 3600:

м2/ч X — м2/сек

Коэффициент диффузии зависит от свойств диффундирующего компонента и среды, в которой происходит диффузия, а также от температуры и давления.

В справочных таблицах обычно приводятся коэффициенты диффузии DQ в газах при температуре Го = 273° К и абсолютном давлении Ро =» 1 ат При других абсолютных температурах Т и других абсолютных давлениях Р этог коэффициент определяется по формуле

D = D0 ^ (0/2 (16-24)

из которой видно, что коэффициент диффузии в газах обратно пропорционален давлению и прямо пропорционален абсолютной температуре в степени 3h-Для определения коэффициента диффузии газа А в газе В (или, что то же, газа В в газе А) при абсолютной температуре Т и абсолютном давлении Р am можно пользоваться следующей зависимостью:

с - w. . V>UY V Ж+Ж м/сек (16"25)

где vA и vB — молекулярные объемы газов А и В;

Л1А и Мв—молекулярные массы газов А и В.

Молекулярные объемы определяются как сумма атомных объемов v элементов, входящих в состав соединений. Значения v приведены ниже:

/ v

Водород 3,7

Кислород

в метиловом эфире и сложных эфирах 9,1

в высших эфирах 11

в кислотах 12

в прочих соединениях 7,4

Азот

в первичных аминах 10,5

во вторичных аминах 12

в прочих соединениях 15,6

Углерод 14,8

Сера 25,6

Хлор 24,6

Бром 27

Воздух .ч 29,9

Бензольное кольцо (вычитать) . . 15

Нафталиновое кольцо (вычитать) 30

Водород (Н2) 14,3

Коэффициенты диффузии в жидкостях значительно меньше, чем в газах. Для приближенного определения коэффициентов диффузии в жидкостях при 20° С можно пользоваться формулой

1 • Ю-6 / 1^ Г~

D20 = 7=ТП1 ПТО V -П- + П0Г м2>СеК О6"26)

где р. — вязкость растворителя, спз;

А и В — поправочные коэффициенты для диффундирующего вещества и растворителя,

Поправочные коэффициенты характеризуют отклонение свойств вещества от свойств неассоциированных веществ, для которых этот коэффициент равен единице. Для газов поправочный коэффициент А = 1. Для воды В = 4,7, для метилового и этилового спирта В = 2, для ацетона В = 1,15.

Коэффициент диффузии в жидкости при данной температуре / находят по соотношению

D = D20[\ + b(t — 20)] (16-27)

причем температурный коэффициент Ъ определяют по формуле

где fi — вязкость растворителя при 20° С, спз; р — плотность растворителя, кг/м3.

Пример 16-7. Определить коэффициент диффузии паров бензола в воздухе при 40° С (313° К) и абсолютном давлении 1 ат.

Решение. Молекулярный объем для бензола (СбН6)

vA = 6 • 14,8 + 6 • 3,7 — 15 = 96

Молекулярный объем для воздуха vB = 29,9; молекулярные массы компонентов: Л4А=78 (для бензола), Мв= 29 (для воздуха). Подставляя все известные величины в формулу (16-25), получим:

_ 0,0043 • 10~4 • 313,/а _ Г 1 . 1 ЛЛССС 1Л_4 /ЛЛ01П „ ч

° = l(96Va+29,9Vf У 78 + 29 ~ 0,0866'10 М,сек <0'0312

Пример 16-8. Определить коэффициент диффузии двуокиси углерода в воздухе при 25° С и абсолютном давлении Р = 20 ат

Решение. Коэффициент диффузии СОг в воздухе при Р0 = 1 ат и 70 = 273° К равен D0 = 0,138 • 10~4 м2/сек (0,0497 м2/ч). По формуле (16-24)

D = 0,138 • КГ4 • 1 (2732?^25 j'7" = 0,0106 -10'4 м2/сек (0,00283 м2/ч)

Пример 16-9. Определить коэффициент диффузии аммиака в воде при температуре 50° С.

Решение. Сначала определяем коэффициент диффузии при 20°С, подставляя в формулу (16-26) значения А = I, В = 4,7, fi = 1 спз, Уа = 15,6 +

+ 3 - 3,7 = 26,7 (для NH3); vB= 2 *3,7 + 7,4 = 14,8 (для воды),Л1А = 17 (для

NH3), Л4В = 18 (для воды): *

1. Ю-6 I/"T~T

20 " 1 • 4,7 ]Л (26.71/. + 14,8'/»)2 У 17 ^ 18 ~ = 0,00244 • Ю-6 м*/сек (0,0000088 м2/ч) По формуле (16-27) при t = 50° С: D = 0,00244 • 10~6 f 1 + 0,02 (50 — 20)] = 0,0039 • Ю-6 м2/сек (0,000014 м2/ч) че 0,02 — температурный коэффициент Ъ при ц — 1 спз и р = 1000 кг/м3.

Конвективная диффузия

При конвективной диффузии количество вещества, переносимого в единицу времени из фазы, отдающей вещество, к поверхности раздела фаз (или от поверхности раздела фаз в фазу, воспринимающую это вещество), пропорционально поверхности F и разности концентраций ДчаСт. распределяемого вещества в фазе и у поверхности раздела:

УИ = [3.рДчаст. кг/сек

(16-28)

Разность концентраций Ачаст является частной движущей силой процесса, коэффициент пропорциональности р называется коэффициентом массоотдачи.

Подобно тому как уравнения (16-17) и (16-23) аналогичны уравнениям теплопередачи и теплопроводности, уравнение (16-28) аналогично уравнению конвективного теплообмена (11-11): коэффициент массоотдачи является аналогом коэффициента теплоотдачи и учитывает перенос вещества путем молекулярной и конвективной диффузии.

В зависимости от единиц, принятых для выражения Ачаст,, коэффициент массоотдачи J3 имеет такие же размерности, как и коэффициент массопередачи К.

Коэффициент массоотдачи зависит от гидродинамических, физиче

страница 195
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
широкоформатная печать на самоклеющейся пленке
продаю дом в коттеджном поселке новая рига
билеты на токио хотел
крепость с батутом до 10 лет

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)