1. Основні закономірності ма сообміну

1. Класифікація процесів масообміну

Під масообмінними процесами розуміють процеси переходу однієї або декількох речовин з однієї фази в іншу через межу їхнього розділу в напрямі досягнення системою рівноважного стану. Цей перехід речовин відбувається завдяки молекулярній і конвективній дифузіям, тому такі процеси часто називають дифузійними.

До масообмінних процесів відносять: абсорбцію, адсорбцію, екстрагування, перегонку, ректифікацію, кристалізацію, розчинення, сушіння та ін. Наведемо їх стислу характеристику та сфери використання.

Абсорбція - процес вибіркового поглинання компонентів газової (парової) суміші рідким поглиначем - абсорбентом, тобто має місце перехід речовини з газової (або парової) фази в рідку. Використовується в цукровому (сатурація), консервному (сульфітація), виноробному та інших виг бництвах.

Адсорбція - п тес вибіркового поглинання компонентів газової, парової або рідкої суміші твердим поглиначем - адсорбентом. Широко використовуєть-м для очищення різноманітних харчових продуктів, наприклад, водо-спиртових сумішей, цукрових розчинів, рослинної олії від фарбуючих речовин.

Процеси абсорбції та адсорбції часто об'єднують загальною назвою - процеси сорбції.

Екстрагування - процес вибіркового добування речовини з рідкої суміші або твердого тіла рідиною - екстрагентом; при цьому речовина з рідкої або твердої фази переходить у рідку. Екстрагування є основним процесом цукробурякового та масложирового виробництв. Використовується в ресторанному господарстві, лікеро-горілчаному, крохмале-патоковому, консервному, пивоварному та інших виробництвах.

Перегонка - процес розділення рідких (газових, парових) сумішей шляхом випаровування (конденсації) частини вихідної рідкої (газової, парової) суміші. Перегонка реалізуємся за наявності парової (газової) і рідкої фаз у системі.

Ректифікація - процес розділення рідких сумішей на окремі компоненти або суміші (фракції) шляхом взаємодії потоку пари і рідини. Під час ректифікації завжди існує дві фази - рідка і парова. Процеси перегонки і ректифікації застосовуються в спиртовому, лікеро-горілчаному, ефіроолійному, масложировому та інших виробництвах.

Кристалізація - виділення твердої фази у вигляді кристалів з перенасичених розчинів. Відіграє важливу роль у виробництві цукру, глюкози, кухонної солі та ін.

Розчинення - перехід твердої фази в рідку (розчинник). Використовується в усіх галузях харчової промисловості та ресторанному господарстві.

Сушіння - вилучення вологи з твердих, пластичних і рідких матеріалів шляхом її випаровування; при цьому волога переходить з матеріалу, який висушується, у парову або газову фазу. Широко використовується в консервному, харчоконцентратному, молочному та інших виробництвах.

За виглядом фаз масообмін класифікується на процеси в системі:

-газ (пара) - рідина: абсорбція, ректифікація;

• газ (мара) - тверде тіло: сушіння, адсорбція газів;

• рідина - тверде тіло: екстрагування з твердих тіл, кристалізація, розчинення:

• рідина - рідина: рідинна екстракція.

За способом контакту між фазами процеси можуть здійснюватися:

• безпосереднім контактом фаз;

• контактом через напівпроникні мембрани;

• без межі розділу фаз.

За способом взаємодії фаз розрізняють масообмін нрямо-течійний, протитечійний та змішаний.

За структурою робочого циклу розрізняють масообмінні процеси періодичні та безперервні.

Процеси можуть бути також стаціонарними і нестаціонарними. Як правило всі періодичні процеси є нестаціонарними.