3.5. Способи обтікання частинок рідиною

В умовах гетерогенного масообміну при перемішуванні рідина обтікає частинки твердої фази по-різному.

Пряме обтікання відбувається, коли рідина переміщується між нерухомими частинками твердої фази. Швидкість обтікання тут залежить від швидкості руху рідини.

Гравітаційне обтікання виникає при падінні частинок твердої фази в рідині, що рухається.

52

53

Природна циркуляція відбувається за рахунок різниці густин рідини і твердої фази.

Інерційне обтікання виникає під дією сил інерції в тих випад­ках, коли потік або струмінь рідини змінює свій напрямок, а тверді частинки, що рухаються в цій рідині з певною швидкістю під дією інерції, не можуть змінити напрямок руху. Швидкість обті­кання частинок у цьому разі буде найбільшою, а товщина дифу­зійного пограничногошару в частинках твердої фази —мінімаль­ною.

У реальних умовах масообмін відбувається з кількома способа­ми обтікання. Найбільш сприятливі умови створюються при гравітаційному та інерційному способах. Гідродинамічний режим процесу залежить не тільки від способу обтікання, але й від швид­кості потоків рідини. При ламінарному русі рідини швидкість кон-вективної дифузії зростає тільки в напрямку руху потоків і зале­жить від молекулярної в'язкості. При турбулентному (вихревому) потоці масоперенесення може здійснюватися навіть у поперечному напрямку потоків, а його швидкість не залежатиме від молеку­лярної в'язкості. Крім того, вдаються до перемішування шару рі­дини в реакторі, завдяки цьому збільшується різниця концентрацій і молекулярна дифузія в рідкому середовищі замінюється на кон-вективне і турбулентне масоперенесення. Інтенсивне масоперене­сення сприяє швидшому розчиненню.