Виды процессов массопередачи.

В промышленности применяются в основном следующие процессы массопередачи между газовой (паровой) и жидкой, между газовой и твердой, между твердой и жидкой, а также между двумя жидкими фазами:

1. Абсорбция — поглощение газа жидкостью, т. е. процесс раз­деления, характеризуемый переходом вещества из газовой фазы в жид­кую. Обратный процесс выделения газа из жидкости называется д е с о р б ц и е й.

2. Экстракция (в системе жидкость — жидкость)— извлече­ние вещества, растворенного в жидкости, другой жидкостью, практически не смешивающейся или частично смешивающейся с первой. При этом из­влекаемый компонент исходного раствора переходит из одной жидкой фазы в другую.

3. Ректификация — разделение гомогенных жидких смесей путем многократного взаимного обмена компонентами между жидкой и паровой фазами, движущимися обычно противотоком друг к другу.

4. Адсорбци я — поглощение компонента газа, пара или рас­твора твердым пористым поглотителем, т. е. процесс разделения, харак­теризуемый переходом вещества из газовой (паровой) или жидкой фазы в твердую. Обратный процесс — десорбция проводится после ад­сорбции и часто используется для регенерации поглощенного вещества из поглотителя.

Разновидностью адсорбции является ионный обмен — процесс разде­ления, основанный на способности некоторых твердых веществ (ионитов) обменивать свои подвижные ионы на ионы растворов электролитов.

5. Сушка — удаление влаги из твердых материалов главным обра­зом путем ее испарения. В этом процессе влага переходит из твердой фазы в газовую или паровую.

6. Кристаллизация — выделение твердой фазы в виде кри­сталлов из растворов или расплавов. Кристаллизация характеризуется переходом вещества из жидкой фазы в твердую вследствие изменения его растворимости.

7. Растворение и экстракция (в системе твердое тело — жидкость). Растворение характеризуется переходом твердой фазы в жид­кую (растворитель) и представляет собой, таким образом, процесс, обрат­ный кристаллизации. Избирательное растворение, предназначенное для извлечения того или иного компонента из твердого пористого мате­риала, называется экстракцией из твердого, или выщелачива­нием.

Подобно теплопередаче массопередача представляет собой сложный процесс, включающий перенос вещества (массы) в пределах од­ной фазы, перенос через поверхность раздела фаз и его перенос в преде­лах другой фазы. Как известно, при теплопередаче обменивающиеся теп­лом среды в большинстве случаев разделены твердой стенкой, в то время как массопередача происходит обычно через границу раздела соприка­сающихся фаз.

2. Пра́вило фаз (или правило фаз Гиббса) — соотношение, связывающее число компонентов, фаз и термодинамических степеней свободы в равновесной термодинамической системе. Роль правила фаз особенно велика при рассмотрении гетерогенных равновесий в многофазных многокомпонентных системах. Хотя под термином «правило » обычно подразумевают приближенную или частную закономерность.

Абсорбция

mydocx.ru ›1-40646.html

, число степеней свободы системы равно трем (С=3). Т.е. для данной системы газ-жидкость переменными являются температура, давление и концентрации в обеих фазах. Следовательно, в состоянии равновесия при постоянном давлении и температуре зависимость между концентрациями газа и жидкости однозначна. Эта зависимость выражается законом Генри: при данной температуре мольная доля газа в растворе (растворимость) пропорциональна парциальному давлению газа над раствором... Количество тепла, выделяющегося при абсорбции для определенного сечения аппарата, может быть найдено по уравнению.. Температура абсорбента при подводе тепла повышается на величину

Ректификация - процесс разделения гомогенных смесей путем многократного ступенчатого или непрерывного тепломассообмена между неравновесными встречными потоками пара и жидкости, это процесс многократного частичного испарения жидкости и испарения паров. Разделение обычно осуществляется в колонных аппаратах при многократном и непрерывном контакте фаз, сопровождающемся испарением НК и конденсацией ВК.... С – число степеней свободы, К – число компонентов, в нашем случае К=2 (бинарная система)

3.1 Равновесие в химико-технологических процессах. Всякая обратимая реакция, лежащая в основе химико-технологического процесса, при сохраняющихся условиях ее осуществления стремится к равновесию, т.е. к такому состоянию, когда скорости образования и расходования веществ, участвующих в данной реакции, становятся одинаковыми. Равновесие характеризуется вполне определенными концентрациями участвующих в реакции веществ и, следовательно, показывает, какое количество целевого продукта можно получить в данном процессе из заданного количества сырья. Установившееся равновесие можно нарушить, изменив ус.

Закон Генри

Зако́н Ге́нри, Закон Генри — Дальтона — закон, по которому при постоянной температуре растворимость газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором.

Законы Дальтона

[

1-й закон — закон парциальных давлений смесей газов определяющих суммарное давление

Закон о суммарном давлении смеси газов [править | править код]

Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме их парциальных давлений.

{\displaystyle P=\sum _{i=1}^{n}{p_{i}}=p_{1}+p_{2}+\cdots +p_{n}.}