Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Selected aspects of mass transfer rate determination between phases in the watercourse. Part II, Analysis of the influence of periodic concentration changes on mass transport through phase boundary
Języki publikacji
Abstrakty
W artykule zajęto się analizą modelu szybkości absorpcji substancji rozpuszczonych w fazie ciekłej (w wodzie rzeki) przez fazę stałą (warstwę materiału dna rzeki) w przypadku nieustabilizowanych w czasie zmian stężenia. Podjęto próbę ustalenia związku między gradientem stężenia na granicy faz a stężeniem na granicy faz. Zauważono, że podczas cyklicznych zmian stężenia na granicy faz, opisanych pojedynczą funkcją harmoniczną, punkty na wykresie, wyznaczone na podstawie wartości stężenia oraz gradientu stężenia dla tej samej chwili, tworzą krzywą zamkniętą - elipsę. Sporządzenie wykresu gradientu stężenia w funkcji stężenia opóźnionego wykazuje, że elipsa punktów ulega spłaszczeniu lub przechodzi w odcinek. Do zbadania przebiegu nieokresowego procesu absorpcji zastosowano wyniki analizy procesu wnikania do fazy stałej w przypadku zmian stężenia określonej substancji opisanych za pomocą funkcji w postaci prostokątnych impulsów.Odstępy w czasie między kolejnymi impulsami stężeń, w pobliżu granicy faz, ustalono na tyle długie, aby mogły zaistnieć stany równowagi procesu absorpcji z reakcją chemiczną. W przypadku, gdy zmiany stężenia w czasie opisane są za pomocą kilku harmonicznych (przybliżenie impulsu prostokątnego), efekt spłaszczenia krzywej zamkniętej również występuje, chociaż nie jest tak idealny, jak w przypadku pojedynczej harmonicznej. Efekt spłaszczenia krzywej zastosowano w konstrukcji modelu opisującego związek między gradientem stężenia i stężeniem. Gradient stężenia na granicy faz, w warunkach dynamicznych, może być aproksymowany za pomocą kombinacji liniowej stężenia na granicy faz oraz stężenia opóźnionego na granicy faz, pochodnej stężenia na granicy faz względem czasu. W niektórych sytuacjach postać modelu może zostać uproszczona przez pominięcie składnika zawierającego wartości stężenia opóźnionego.Zaproponowany model może być również stosowany do opisu związku między gradientem i stężeniem w sytuacji, gdy procesowi absorpcji i desorpcji towarzyszy reakcja chemiczna.
The paper contains the analysis of a model of the absorption rate of substances dissolved in the liquid phase (in river water) by a solid phase (a layer of material of the river bottom) in case of unstable changes of concentration. An attempt has been made to determine the relation between the concentration gradient at the phase boundary and concentration at the phase boundary. It has been found that during cyclic concentration changes at the phase boundary, described by one harmonic function, the points on the graph, determined on the basic of the concentration values and the concentration gradient for the same moment of time, form a closed curve - ellipse. Preparation of a graph of the concentration gradient as a function of concentration delayed shows that the ellipse of points is flattened or it becomes a line segment.To examine the course of an aperiodic absorption process there have been used the results of an analysis of the process of penetration to the solid phase, in the case of concentration changes, of a definite substance, described by means of a function in the form of rectangular pulses. The intervals in time between the successive concentration pulses, near the phase boundary, were established long enough for the equilibrium states of absorption process with a chemical reaction to occur. In the case when the concentration changes in time are described by means of a few harmonics (approximation of a rectangular pulse), the effect of flattening of the closed curve, although it is not as perfect as in the case of a one harmonic. The effect of the flattening of curve was used to construct a model describing the relation between the concentration gradient and concentration.The concentration gradient at the phase boundary, in dynamic conditions, can be approximated by means of a linear combination of concentration at the phase boundary, delayed concentration at the phase boundary, concentration derivative at the phase boundary with respect to time. In certain situations the form of the model can be made simpler by omitting the component containing the values of concentration delayed. The proposed model can be also used to describe relation between the gradient and the concentration in a situation when the process of absorption and desorption is accompanied by a chemical reaction.
Słowa kluczowe
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
33--50
Opis fizyczny
Bibliogr. 6 poz.,Wz., wykr.,
Twórcy
autor
Bibliografia
- [1] Boczar J., Wzory służące do modelowania procesów rozprzestrzeniania i przekształcania zanieczyszczeń w rzekach, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej Nr 148, Szczecin 1980.
- [2] Kembłowski Z., Michałowski S., Strumiłło C., Zarzycki R., Podstawy teoretyczne inżynierii chemicznej i procesowej, WNT, Warszawa 1985.
- [3] Luyben W.L., Process modeling, simulation, and control for chemical engineers, McGraw-Hill, 1973.
- [4] Pohorecki R., Wroński S., Kinetyka i termodynamika procesów inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1977.
- [5] Szarawara J., Skrzypek J., Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT, Warszawa 1980.
- [6] Zarzycki R., Chacuk A., Starzak M., Absorpcja i absorbery, WNT, Warszawa 1987.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-1546-6183
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.