Главная -> Словарь

Молекулярной диффузией

где t -•- средняя молекулярная температура кипения и "О;

где ТСр — абсолютная средняя молекулярная температура кипения смеси, °К; pj — относительная плотность нефтяной фракции.

Средняя молекулярная температура кипения смеси определяется формулой

углеводородов; . Для фракции бензина С6+ константу фазового равновесия рассчитываем через фугитивность. Для данной фракции молекулярная масса М=114, средняя молекулярная температура кипения tc?. мол= 110°С , относительная плотность dis15=0,730.

где М - молекулярная масса; tcp - средняя молекулярная температура кипения фракции нефтепродукта; К - характеристический фактор для оценки парафинистости нефтепродукта, вычисляется по формуле

Средняя молекулярная температура кипения при вычис пении К принималась равной средней объемной температуре, так как для узких 10- и 20-градусных фракций различие в этих температурах невелико.

Для легких газов снижение температуры сепарации от 0 до минус 40 °С обеспечивает существенный рост степени извлечения конденсатооб-разующих компонентов.

Перенос вещества из одной фазы в другую может осуществляться посредством молекулярной или конвективной диффузии. Молекулярной диффузией называется перенос молекул вещества через неподвижный или ламинарный движущийся слой в направлении, перпендикулярном к направлению движения. Конвективной диффузией называется перенос вещества за счет конвективных токов, возникающих вследствие турбулентного движения среды.

где w — скорость движения среды. Для определения характера массообмена при испарении можно воспользоваться критерием Пекле: . Если Ре1, конвективный перенос является доминирующим в процессе испарения, и молекулярной диффузией можно пренебречь.

Если диаметр поры значительно больше средней длины свободного пробега, то движение молекул будет определяться обычной молекулярной диффузией, для которой

Схема переноса вещества между фазами представлена на рис. ХП-1. Пусть в фазе G концентрация у рассматриваемого компонента больше равновесной, т. е. компонент переходит из фазы G в фазу L. Скорость переноса вещества равна М. Интересующий нас компонент должен быть перенесен к границе раздела фаз, чтобы был осуществлен процесс массообмена между фазами. Перенос вещества к границе раздела фаз осуществляется двояко: конвективной диффузией, т. е. в результате движения частиц данной фазы, и молекулярной диффузией, т. е. в результате движения молекул через слой данной фазы.

Поэтому в каждой фазе различают ядро, т. е. основную часть потока данной фазы, в котором перенос вещества обусловлен главным образом конвективной диффузией, и различают пограничные слои толщиной 6G и 6/,, примыкающие в границе раздела фаз. Здесь массоперенос вызывается главным образом молекулярной диффузией, роль которой увеличивается по мере приближения к границе раздела фаз. Толщина пограничного слоя зависит от скорости движения фаз.

Согласно этой теории , распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. При этом воспринимаю- Cr^ щая распределяемое вещество фаза считается либо твердой, либо близкой к ней . В рассматриваемой системе поток можно считать состоящим из двух частей: ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения; концентрация распределяемого вещества в данном сечении и в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появляется градиент концентрации распределяемого вещества, растущий по мере приближения к границе. Таким образом, область граничного диффузионного слоя — это область появления и роста градиента концентрации, область увеличения молекулярной диффузии от пренебрежимо малого значения до максимального.

Массообмен осуществляется путем молекулярной, турбулентной или конвективной диффузии, из которых наиболее медленной является первая. Перенос вещества внутри неподвижной фазы осуществляется только путем молекулярной диффузии. В движущейся среде перенос вещества может происходить как молекулярной диффузией, так и конвективным переносом самой средой в направлении ее движения.

Турбулентная диффузия. Количество вещества, переносимого в пределах фазы турбулентной диффузией, по аналогии с молекулярной диффузией определяют по уравнению

В случае массообмена твердой фазы с жидкостью или газом процесс массопередачи происходит по схеме, приведенной на рис. 1-15. Концентрация компонента внутри твердого вещества уменьшается в направлении к поверхности раздела фаз. Перемещение вещества к границе раздела фаз происходит по законам массопроводности, являющихся аналогом законов молекулярной диффузии для жидкостей и газов. У поверхности твердой фазы возникает пограничная пленка жидкости толщиной 8, в пределах которой перенос вещества осуществляется молекулярной диффузией. На внешней границе пленки, сопрягающейся с ядром потока жидкой фазы, происходит выравнивание концентрации с концентрацией в ядре потока сж. В ядре потока жидкости концентрации выравниваются за счет конвективной и молекулярной диффузии.

Зона небарботируемой жидкости 7 образуется между полотном тарелки и нижней границей открытых прорезей. Непосредственно через этот слой жидкости пар не проходит, поэтому массообмен в этой зоне малоэффективен. Он обусловлен главным образом молекулярной диффузией в слое жидкости, а также перемешиванием жидкости вследствие наличия градиента давления.

В движущейся среде пвреаос наосы монет осуществляться молекулярной диффузией я конвекциэйэ