- •1 Основное кинетическое уравнение массопередачи. Коэффициент массопередачи и движущая сила процесса.
- •2 Движущая сила массообменного процесса при нелинейной равновесной зависимости. Число единиц переноса и его физический смысл.
- •3.Выражение для средней движущей силы и числа единиц переноса при линейной равновесной зависимости.
- •4.Модифицированные уравнения массопередачи. Число единиц переноса. Высота эквивалентная единице переноса.
- •6.Массобмен в системах без твердой фазы . Молекулярная и конвективная диффузия.
- •8.Молекулярная диффузия. Первый закон Фика. Коэффициент диффузии и его физический смысл.
- •9.Уравнение Щукарева. Коэффициент масоотдачи и его физический смысл, сопоставление с коэф. Массопередачи.
- •10.Выражение коэф массопередачи через коэф массоотдачи.
- •11.Равновесие в системах газ-жидкость. Закон Генри. Ур-е равновесной зависимости. Влияние давления и температуры на абсорбцию.
- •12.Равновесие в процессах пар-ж для идеальных смесей. Закон Рауля. Диаграммы t-X-y и X-y.
- •13. Принципиальная схема противоточной абсорбции и графическое изображение процесса.
- •14. Принципиальная схема абсорбции с рециркуляцией жидкости и графическое изображение процесса.
- •15. Схема ректификационной установки непрерывного действия. Материальный баланс ректификационной колонны. Флегмовое число.
- •16. Уравнения рабочих линий процесса ректификации для непрерывно действующей ректификационной колонны. Минимальное и оптимальное флегмовое число.
- •18. Влияние флегмового числа на размеры ректификационной колонны и расход тепла при ректификации. Оптимальное флегмовое число.
- •20. Схема периодически действующей ректификационной установки. Изображение процесса в у-х диаграмме при постоянном составе дистиллята.
- •22Построение кинетической кривой и определение числа тарелок.
- •23. Порядок расчета ректификационной тарельчатой колонны.
- •24.Гидравлический расчет тарельчатых абсорбционных(ректификационных)колонн.
- •21. Тепловой баланс процесса ректификации
- •27.Непрерывная противоточная экстракция .Материальный баланс.Графическое изображение процесса.
- •28.Ступенчатая противоточная экстракция .Принципиальная схема .Графическое изображение процесса.
- •29. Многократная экстракция с противотоком растворителя.
- •30. Массопередача в системах с твёрдой фазой.Массопроводность.Диф-ные ур-ния массопров-ти.
- •31. Процесс сушки. Технические способы проведения процесса. Виды связи влаги с материалом.
- •32. Основные способы сушки. Материальный баланс конвективной сушки.
- •33 Диаграмма состояния влажного воздуха (Диаграмма Рамзина)
- •34 Изображение в диаграмме н-х процессов изменения параметров влажного воздуха. Температура точки росы, охлаждение, нагревание, смешивание.
- •35 Уравнение рабочей линии сушки. Построение рабочей линии в н-х диаграмме.
- •36 Тепловой баланс воздушной сушки. Уравнение рабочей линии процесса сушки.
- •37.Параметры, влияющие на процесс сушки. Способы интенсификации сушка.
- •38.Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха. Схема и н-х диаграмма.
- •39.Сушка с частичным возвратом отработанного воздуха.Схема и н-х диаграмма.
- •40.Сушка с замкнутой циркуляцией высушиваемого газа. Схема и н-х диаграмма.
- •41. Процесс адсорбции. Динамическая и статическая активности адсорбентов. Условия, влияющие на
- •44. Кристаллизация. Основные способы проведения кристаллизация. Равновесие в процессах кристаллизации.
- •45. Мембранные процессы. Классификация мембранных процессов в зависимости от их механизма. Область применения.
- •46. Влияние различных параметров на селективность и проницаемость мембран
- •47. Материальный и тепловой баланс изогидрической кристаллизации
- •48. Материальный и тепловой баланс кристаллизации с удалением части растворителя.
13. Принципиальная схема противоточной абсорбции и графическое изображение процесса.
В хим. технике исп-ют след-щие принципиальные схемы абсорбционных процессов: прямоточные, противоточные, одноступенчатые с рециркуляцией и многоступенчатые с рециркуляцией.
Прямоточная схема
В этом случае потоки газа и абсорбента движ-ся параллельно друг другу, при этом газ с большей концентрацией распределяемого вещества приводится в контакт с жидкостью, имеющей меньшую концентрацию распределяемого вещества, а газ с меньшей концентрацией взаим-ет на выходе из аппарата с жидкостью, имеющей большую концетрацию распределяемого вещества.
Противоточная схема
По этой схеме в одном конце аппарата приводятся в контакт газ и жидкость, имеющие большие концентрации распределенного вещ-ва, а в противоположном конце—меньшие.
Следоват-но, противоточный процесс обеспечивает большую конечную конц-цию поглощаемого газа в абсорбенте, а вместе с этим и меньший расход абсорбента; движущая сила при противотоке меньше, поэтому при прочих равных условиях необходимы бОльшие размеры ап-та. Указанное соотношение носит общий хар-ер и его можно формулировать так: изменение рабочих конц-ций, приводящее уменьшению расхода абсорбента, требует увеличения габаритов ап-та, и наоборот.
14. Принципиальная схема абсорбции с рециркуляцией жидкости и графическое изображение процесса.
Эти схемы предусматривают многократный возврат в аппаратуру либо ж-ти, либо газа. Газ проходит через ап-т снизу вверх, и конц-ция распределяемого вещ-ва в нем изм-ся от Yн до Yк. Поглощающая ж-ть подводится к верхней части ап-та при конц-ции распределяемого вещ-ва Хн, затем смеш-ся с выходящей из ап-та ж-тью, в рез-те чего конц-ция повышается до Хс. Рабочая линия представляется на диаграмме отрезком прямой; крайние точки его имеют координаты Yн, Хк и Yк, Хс соответственно. Величину Хс легко найти из ур-я матер-го баланса.
15. Схема ректификационной установки непрерывного действия. Материальный баланс ректификационной колонны. Флегмовое число.
Непрерывно действующие ректификационные установки можно разделить на:
1). Установки для ректификации исходной смеси на две составляющие части в ап-те, обеспечивающем укрепление и исчерпывание летучего компонента; 2) установки, ректификац-я аппаратура которых обеспечивает либо обогащение смеси летучим компонентом, либо исчерпывание его из ж-ти; 3) многоколонные ректиф-ные уст-ки; 4) установки для экстрактивной и азеотропной рект-ции; 5) уст-ки для рект-ции многокомпонентных смесей.
На рис. Исходная смесь поступает в подогреватель 1, где ее темп-ра повыш-ся за счет тепла греющего водяного пара до темп-ры кипения. Нагретая смесь поступает в питающую секцию рект-ной колонны 2,, присоединяясь к орошению, которое обеспеч-ся конденсацией паров в девлегматоре 3.
Необходимое для проведения рект-ции многокомпонентное испарение ж-ти осущ-ся в кипятильнике 4. В дефлегматоре 3 происходит полная конденсация паров. Из делителя потока часть дистиллята, отвечающая флегме, возвращ-ся в колонну, а остальная часть проходит через кипятильник 5 и направляется в сборник 7. Менее летучая часть исх смеси непрерывно отбирается из нижней части рект-ного ап-та и поступает в сборник 6.
Зависимость м-ду рабочими и равновесными концентрациями на рис позволяют находить движущую силу процесса для любой рабочей конц-ции.
Питание рект-ного ап-та флегмой кроме саособа, указ-го на рис, возмоно и другими способами.
В первом случае непосредственно над ректиф-ным ап-том монтируется дефлегматор 2, осущ-щий частичную конденсацию выходящих паров и возврат получ-го конденсата в ап-т 1. Часть паров, отвечающая по кол-ву дистилляту, проходит через холодильник-конденсатор 3 и в виде ж-ти направляется в сборники.
Во втором случае выходящие из ап-та 1 пары полностью конденсируются в конденсаторе 2 и весь конденсат (дистиллят) собирается в сборнике 4. Часть дистиллята, необходимая для орошения ап-та1, при помощи насоса 5 направляется в последний. Остальное кол-во дистиллята идет из сборника 3 либо на дальнейшую переработку, либо в емкости готового продукта. Последний способ питания рект-го ап-та флегмой имеет значительные преимущества перед другими , особенно в многотоннажных производствах.
Разделение смесей , основанное на различии составов ж-ти и пара.
Наряду с рект-цией осущ-ют другие способы, основанные на этом же принципе:
-- однократное испарение;
--простая перегонка;
--молекулярная перегонка;
--перегонка в токе водяного пара.
Материальный баланс ректификационной колонны:
Сущность пр-са рект-ции можно охарактеризовать как разделение жидкой однофазной смеси на часть, обогащенную ЛЛК(дистиллят) и часть, обедненную ЛЛК(кубовый остаток) в результате противоточного вз-я ж-ти и пара.
Gf—кол-во исх. Смеси, поступающей на рект-ную колонну, кг/ч, кмоль/ч;
Gд—кол-во получ-го дистиллята, кг/ч, кмоль/ч;
Gw—кол-во получ-го кубового остатка;
Xf, Xд, Xw—конц-ции ЛЛК соответственно в исх смеси, дистилляте, кубовом остатке.
Gf/Gд=F; Gw/Gд=W
----МБ в безразмерном виде.
Флегмовое число
Кол-во дистиллята, получ-го в дефлегматоре, равно кол-ву пара, вышедшему из колонны.
Gп=Gд+Gф
Полученный дистиллят делится на 2 потока, одна часть отправляется обратно в колонну(флегма),а другая явл-ся отбираемым продуктом-дистиллятором, Gд.
Gф/Gд=R
R—флегмовое число—отношение кол-ва возвращенного дистиллята(флегма) к кол-ву отобранного дистиллята продукта.
D=R+1
Gп=Gд*(R+1)—расход пара, движущегося по колонне.
Разделение смесей рект-цией возможно: в рез-те вз-я потоков гвзв и ж-ти при кратности испарения R+1 и кратности конденсации R.