А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Коефіцієнт - массопроводность

Коефіцієнт массопроводності D являє собою кількість речовини, що переноситься в одиницю часу через одиницю поверхні при градієнті концентрації, що дорівнює одиниці. Він відображає інтенсивність теплового руху молекул і залежить від температури, в'язкості середовища і розмірів диффундирующих молекул.

Значення коефіцієнта массопроводності До порівняно з капілярно-пористими матеріалами приблизно на порядок нижче останніх, що можна пояснити тим, що молекули цільового компонента дифундують не в жорстких порах, а між ланками макромолекул полімеру. Значення дифузійного критерію Біо для промислових розмірів крихти поликапроамида і швидкості зовнішньої фази знаходяться в межах в1д 103 - - - 105; це підтверджує, що кінетика процесу контролюється внутрідіф-фузіонних опором.

Зв'язок коефіцієнта массопроводності з вологістю матеріалу досить складна, що обумовлює необхідність експериментального визначення k для кожного матеріалу.

Поняття про коефіцієнт фільтраційної массопроводності було вперше введено в роботах А. В. Ликова для середовища конденсованого газу.

Переміщення розподіляється речовини з твердої в рідку (газову фазу. Очевидно, що коефіцієнт массопроводності не є постійною величиною. Він залежить від природи проходить процесу (адсорбція, сушка), ряду факторів, що визначають величину коефіцієнта молекулярної дифузії, і структури твердого пористого тіла.

Структурні модифікації пористих тіл. Очевидно, що коефіцієнт массопроводності не є-постійною величиною. Він залежить від природи процесу (адсорбція, сушка, вилуговування), від ряду факторів, що визначають значення коефіцієнта молекулярної дифузії, і від структури твердого пористого тіла.

До носить назву коефіцієнта массопроводності.

Отримане рівняння дозволяє визначити коефіцієнти массопроводності зональним методом з кривих кінетики сушіння.

Структурні модифікації пористих тіл. | Схема переміщення розподіляється речовини з твердої в рідку (газову, парову фазу. Цілком очевидно, що коефіцієнт массопроводності не є постійною величиною. Коефіцієнт пропорційності k називається коефіцієнтом массопроводності. За своєю сутністю D № являє собою коефіцієнт внутрішньої дифузії; він виражається в тих же одиницях, що і коефіцієнт температуропровідності або коефіцієнт молекулярної дифузії (в м3 /сек), і визначається експериментально.

Коефіцієнт пропорційності k називається коефіцієнтом массопроводності. За своєю сутністю Du є коефіцієнт внутрішньої дифузії; він виражається в тих же одиницях, що і коефіцієнт температуропровідності або коефіцієнт молекулярної дифузії (в м2 /сек), і визначається експериментально.

Коефіцієнт пропорційності k називається коефіцієнтом массопроводності. за своєю суті k являє собою коефіцієнт внутрішньої дифузії; він виражається в тих же одиницях, що і коефіцієнт температуропровідності або коефіцієнт молекулярної дифузії (в м2 /сек) і визначається експериментально.

На рис. 6.3 наведені залежності коефіцієнта массопроводності для поліаміду 6 від вмісту вологи при різних температурах. Аналогічні залежності отримані і для інших полімерів. З малюнка видно, що функції k f (x) однотипні і монотонно зростають зі збільшенням вологості полімеру.

Рівняння (1638) показує зв'язок між локальними значеннями коефіцієнта массопроводності і вологості, вид цієї функції специфічний для кожної точки тіла.

Дифузійна провідність изотропного матеріалу оцінюється за величиною коефіцієнта массопроводності, який повинен бути однаковий в усіх напрямках. Для більшості твердих (нерастітельного) матеріалів коефіцієнт массопроводності прямо пропорційний коефіцієнту дифузії, залежить від величини пористості тіла, звивистості капілярів, зміни в'язкості дифузійного потоку внаслідок розчинності стінок пір і інших чинників. Зазвичай практично про дифузійної провідності пористого матеріалу судять по величині так званого ефективного коефіцієнта дифузії, що визначається експериментально.

Властивість изотропного пористого тіла як діффузіоннопроводя-щей середовища характеризуються коефіцієнтом массопроводності, який зберігає однакову значення для всіх напрямків.

У рівнянні (53) коефіцієнт пропорційності k називається коефіцієнтом массопроводності.

Лінії Рід const для гіпсового кулі (температура сушильного агента 50 С. Критеріальні залежності процесів сушіння мають при цьому специфічний вид, який визначається характером функціональної залежності коефіцієнта массопроводності від вологості тіла. У цьому рівнянні коефіцієнт пропорційності К, що має розмірність коефіцієнта дифузії, може бути названий коефіцієнтом массопроводності.

Були проведені дослідження, які показали можливість розрахунку процесів сушки, виходячи з коефіцієнта внутрішнього масо-тепло-перенесення - коефіцієнта массопроводності К.

Зі співвідношень (2 - 9) - ч - (2 - 11) слід, що коефіцієнт массопроводності Я рівний коефіцієнту дифузії, віднесеній до різниці парціальних тисків.

За аналогією з дифузійним критерієм Ликова вводять фільтраційний критерій Ликова Lup ар /а, де ар - коефіцієнт фільтраційної массопроводності.

Строго кажучи, нахили прямих, що відповідають розподілу вологості всередині тіла і поблизу його поверхні, різні, оскільки коефіцієнти массопроводності пара всередині тіла і поза ним різні.

Відповідно напрямку курсу Процеси і апарати хімічної технології - доцільно замість обмеженої дифузії ввести більш загальну кінетичну характеристику, а саме: коефіцієнт массопроводності. 
Розбивку робочого об'єму апарата по зонам зручно робити, задаючи інтервали зміни вологовмісту в них, тому що це дозволяє відразу врахувати зміну коефіцієнта массопроводності по зонам.

Метод нестаціонарного потоку вологи в ізотермічних умовах[131]з використанням видозміненій розрахункової формули[127]дозволяє з одного досвіду, крім коефіцієнта ат, визначити експериментальний потенціал масопереносу 6 питому ізотермічну массоемкость ст і коефіцієнт массопроводності (волого-проводности) Ят в широкому діапазоні вла-госодержаній матеріалу.

У цих рівняннях прийняті наступні позначення: і - вологовміст; р0 - щільність сухої маси тіла; б - термоградіентний коефіцієнт; Е - потенціал масопереносу вологи (при неізотермічних умовах f (Tcm)); Хт - коефіцієнт массопроводності або влагопровод-ності пов'язаного речовини під дією градієнта потенціалу переносу вологи; Ящ - коефіцієнт массопроводності пов'язаного речовини під дією градієнта температури; ХтДт - коефіцієнт Сорі (за даними[132]Дуже мала величина); ят - коефіцієнт потенціалопроводності масопереносу; ст - питома изотермическая массоемкость (вологоємність) тіла; (Д & /дт) ц - температурний коефіцієнт потенціалу переносу вологи.

У цих рівняннях прийняті наступні позначення: і - вологовміст; р0 - щільність сухої маси тіла; б - термоградіентний коефіцієнт; 0 - потенціал масопереносу вологи ( при неізотермічних умовах f (Tcm)); b - m - коефіцієнт массопроводності або влагопровод-ності пов'язаного речовини під дією градієнта потенціалу переносу вологи; Ят - коефіцієнт массопроводності пов'язаного речовини під дією градієнта температури; A /mAm - коефіцієнт Сорі (за даними[132]Дуже мала величина); ат - коефіцієнт потенціалопроводності масопереносу; ст - питома изотермическая массоемкость (вологоємність) тіла; (Д & /дт) і - температурний коефіцієнт потенціалу переносу вологи.

Критерій Біо змінюється від нуля до нескінченності (0; Bi оо), він характеризує умови тепло - і масообміну на граничній поверхні колектора і дорівнює відношенню здаються коефіцієнтів тепло - і массопроводності середовища, яке стикається з граничною поверхнею колектора до коефіцієнтів тепло-і массопроводності самого колектора.

Оцінка відносної величини зовнішнього і внутрішнього опору проводиться за чисельним значенням массообмен-ного критерію Біо Bim 3Z /lm, в якому (3 - коефіцієнт мас-соотдачі від зовнішньої поверхні матеріалу до потоку сушильного агента; I - характерний розмір матеріалу; Кт - коефіцієнт массопроводності матеріалу.

У цих рівняннях прийняті наступні позначення: і - вологовміст; р0 - щільність сухої маси тіла; б - термоградіентний коефіцієнт; Е - потенціал масопереносу вологи (при неізотермічних умовах f (Tcm)); Хт - коефіцієнт массопроводності або влагопровод-ності пов'язаного речовини під дією градієнта потенціалу переносу вологи; Ящ - коефіцієнт массопроводності пов'язаного речовини під дією градієнта температури; ХтДт - коефіцієнт Сорі (за даними[132]Дуже мала величина); ят - коефіцієнт потенціалопроводності масопереносу; ст - питома изотермическая массоемкость (вологоємність) тіла; (Д & /дт) ц - температурний коефіцієнт потенціалу переносу вологи.

У цих рівняннях прийняті наступні позначення: і - Вологовміст; р0 - щільність сухої маси тіла; б - термоградіентний коефіцієнт; 0 - потенціал масопереносу вологи (при неізотермічних умовах f (Tcm)); b - m - коефіцієнт массопроводності або влагопровод-ності пов'язаного речовини під дією градієнта потенціалу переносу вологи; Ят - коефіцієнт массопроводності пов'язаного речовини під дією градієнта температури; A /mAm - коефіцієнт Сорі (за даними[132]Дуже мала величина); ат - коефіцієнт потенціалопроводності масопереносу; ст - питома изотермическая массоемкость (вологоємність) тіла; (Д & /дт) і - температурний коефіцієнт потенціалу переносу вологи.

Неважко помітити, що співвідношення k1 /ii1 грає роль аналога коефіцієнта теплопровідності. Коефіцієнт конвективного массопроводності має сенс в тих випадках, коли колектор містить газову фазу. Якщо ж колектор насичений рідиною, то його массоемкость, очевидно, дорівнює нулю, а коефіцієнт конвективного массопроводності дорівнює нескінченності.

Від поверхні тіла в навколишнє середовище перенесення пара відбувається в основному молярним шляхом. Таким чином, коефіцієнт массопроводності Я, в системі зона випаровування - прикордонний сдой у поверхні тіла набуває інший фізичний зміст, він буде у багато разів більше молекулярного коефіцієнта массопроводності пара.

Дифузійна провідність изотропного матеріалу оцінюється за величиною коефіцієнта массопроводності, який повинен бути однаковий по всьому напрямками. Для більшості твердих (нерастітельного) матеріалів коефіцієнт массопроводності прямо пропорційний коефіцієнту дифузії, залежить від величини пористості тіла, звивистості капілярів, зміни в'язкості дифузійного потоку внаслідок розчинності стінок пір і інших чинників. Зазвичай практично про дифузійної провідності пористого матеріалу судять по величині так званого ефективного коефіцієнта дифузії, що визначається експериментально.

Крім того, для матеріалів, повільно віддають вологу, швидкість прогрівання часто значно перевищує швидкість сушіння, що призводить до розвитку основного процесу сушіння в матеріалі, вже прогрітому практично до постійної температури. Вплив температурного рівня процесу в моделі массопро-водності враховується залежністю коефіцієнта массопроводності (ефективної дифузії) матеріалу від температури.

У більшості робіт в цій галузі для пояснення зменшення коефіцієнта дифузії в пористої середовищі ( перший дослідний факт) використовується капілярна модель дифузії. З огляду на звивистість капілярів і збільшення довжини шляху дифузії, вдається пояснити занижені коефіцієнти массопроводності (або коефіцієнти стаціонарної концентраційної дифузії) в деяких пористих середовищах.

В області концентрацій 0003 - 0 1 моль /л визначальними є обидва види ДКФ-фу. бно; р-коефіцієнт массоотдачн; г0 - радіус зерна іона; kr - константа Генрі; D - коефіцієнт массопроводності.
 Рішення завдання (5236) в поєднанні із залежністю (5230) дозволяє знайти середнє необхідний час перебування матеріалу в першій зоні апарату tj Аналогічно знаходять час сушки Tj B0 другої і наступних зонах апарату, при цьому в якості початкового умови в задачі (5.2 .36) замість рівняння (5233) приймають кінцевий розподіл вологовмісту в попередній зоні. Розбивку робочого об'єму апарата по зонам зручно робити, задаючи інтервали зміни вологовмісту в них, тому що це дозволяє відразу врахувати зміну коефіцієнта массопроводності по зонам.

Рух молекул гальмується стінками пір, довжина і звивистість яких збільшуються в міру ходу процесу. Тому швидкість перенесення маси всередині пір визначається не звичайним коефіцієнтом дифузії в розчині, а меншим за значенням і непостійним у часі коефіцієнтом массопроводності.

У внешнедіффузіонной області швидкість масопереносу в основному визначається інтенсивністю турбулентності потоку, яка в першу чергу залежить від швидкості рідини. У внутрідіффузіонной області інтенсивність масопереносу залежить від виду і розмірів пор адсорбенту, від форм і розміру його зерен, від розміру молекул адсорбирующихся речовин, від коефіцієнта массопроводності.

Метод моделювання корпускулярних структур -, розвинений в роботах Карнаухова[1, 2], Може бути легко поширений на модель пір між круглими стрижнями. Такі системи широко застосовуються в гумовій і текстильної промисловості. Для розрахунку коефіцієнтів массопроводності при сушінні і десорбції вологи і розчинників з волокнистих матеріалів необхідно знати з хорошим наближенням розміри і форми пір між волокнами.

При виборі значень Я і L необхідно враховувати умови процесу. Як відомо, теплообмін на кордоні залежить від декількох величин і в тому числі від коефіцієнта ЯПл, що входить в критерій Nu. Тому дифузний критерій повинен включати коефіцієнт массопроводності L на кордоні фаз.

У моделі, яку можна назвати моделлю массопроводов-ності[7, 13], Передбачається незначний вплив термоградіентного перенесення всередині матеріалу. Крім того, вважається, що для матеріалів, які віддають вологу повільно, швидкість прогрівання значно перевищує швидкість влагоудаленія, а це призводить до розвитку процесу сушіння всередині матеріалу, практично вже прогрітого до постійної температури. Вплив температурного рівня процесу враховується залежністю коефіцієнта массопроводності від температури.

Уточнені розрахунки за умови мінімізації габаритних розмірів апаратів і загальних витрат на сушку можливі тільки на основі детального вивчення реального процесу. Тому в книзі найбільшу увагу приділено визначенню кінетичних характеристик сушки і питань гідродинаміки. Для матеріалів з великим внутрідіффузіонним опором необхідний час перебування в апараті визначається з урахуванням коефіцієнта массопроводності, для матеріалів з малим внутрідіффузіонним опором час перебування визначається шляхом графічного побудови процесу в діаграмі вологого газу відповідно до динамічної сорбційної кривої, що враховує енергію зв'язку і фізико-хімічну природу матеріалу .

Неважко помітити, що співвідношення k1 /ii1 грає роль аналога коефіцієнта теплопровідності. Коефіцієнт конвективного массопроводності має сенс в тих випадках, коли колектор містить газову фазу. Якщо ж колектор насичений рідиною, то його массоемкость, очевидно, дорівнює нулю, а коефіцієнт конвективного массопроводності дорівнює нескінченності.

Залежно від способу підведення теплоти і режиму txm знаходять по співвідношенням виду Num /(Re, Gr, Pr, Kh К - безрозмірні комплекси або симплекси, що враховують конкретні особливості тепло - і масообміну при даному способі сушіння; /- визначальний розмір матеріалу , м; А ш - коефіцієнт массопроводності.

Постійні Ann формули (4 - 13 для деяких тіл. Результати таких розрахунків показали, що критерій Nu, обчислений за формулою (4 - 4), значно більше в порівнянні з критерієм Nur, обчисленим по товщині умовного прикордонного шару. Ця різниця максимальна в першому періоді, а потім у міру зменшення вмісту вологи зменшується. При влагосодер-жаніях, близьких до рівноважного, критерії Nu, обчислені за формулою (4 - 4) і (4 - 5), збігаються. При розрахунку критерію Nu за формулою (4 - 4) ми беремо коефіцієнт массопроводності пара 1 г з таблиць, що відповідає дифузійному механізму перенесення пара в парогазової суміші. в процесі сушіння поверхню випаровування поглиблюється всередину тіла. Перенесення пара всередині зони випаровування відбувається не тільки шляхом дифузії, а й шляхом еффузіі (молекулярне протягом), якщо радіус капілярів тіла менше 10 - 5сж і тиск в сушильній камері дорівнює атмосферному. У процесі сушіння поверхню тіла має вищу температуру в порівнянні з температурою поверхні в зоні випаровування.