
- •1. Основное кинетическое уравнение массопередачи. Коэффициент массопередачи и движущая сила процесса.
- •2. Движущая сила моссообменного 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.
- •5. Материальный баланс массообменного процесса. Рабочая линия массообменного процесса.
- •6. Массообмен в системах без твердой фазы. Молекулярная и конвективная диффузия.
- •7. Дифференциальные уравнения молекулярной и конвективной диффузии. Числа подобия диффузионных процессов, их физический смысл.
- •8. Молекулярная диффузия. Первый закон Фика. Коэффициент диффузии и его физический смысл.
- •9. Уравнение Щукарева. Коэффициент массоотдачи и его физический смысл. Сопоставление с коэффициентом массопередачи.
- •10. Выражения коэффициента массопередачи через коэффициенты массоотдачи.
- •11. Равновесие в системах газ-жидкость. Закон Генри. Уравнение равновесной зависимости. Влияние давления и температуры на абсорбцию.
- •12. Равновесие в процессах пар-жидкость для идеальных смесей. Закон Рауля. Диаграммы t-X,y и y-X.
- •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.Уравнение рабочих линий процесса ректификации для непрерывно действующей ректификационной колонны. Минимальное и оптимальное флегмовое число.
- •17.Изображение рабочих линий ректификации в диаграмме y-X.
- •18.Влияние флегмового числа на размеры ректификационной колонны и расход тепла при ректификации. Оптимальное флегмовое число.
- •19.Схема периодически действующей ректификационной установки. Рабочие линии процессов с переменным и постоянным флегмовым числом.
- •20.Схема периодически действующей ректификационной установки. Изображение процесса в y-X диаграмме при постоянном составе дистиллята.
- •21.Тепловой баланс процесса ректификации.
- •22.Построение кинетической кривой и определение реального числа тарелок.
- •23. Порядок расчета ректификационной тарельчатой колонны.
- •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 твердой фазой. Массопроводность. Дифференциальные уравнения массопроводности.
- •Процесс сушки. Технические способы проведения процесса. Виды связи влаги с материалом.
- •32.Основные способы сушки. Материальный баланс конвективной сушки.
- •33.Диаграмма состояния влажного воздух (диаграмма Рамзина).
- •34.Изображение в диаграмме н-х процессов изменения параметров влажного воздуха: температура точки росы, охлаждение, нагревание, смешение.
- •36. Тепловой баланс воздушной сушки. Уравнение рабочей линии процесса сушки.
- •37. Параметры, влияющие на процесс сушки. Способы интенсификации сушки.
- •38. Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха. Принципиальная схема. Изображение в н-х диаграмме.
- •39. Сушка с частичным возвратом отобранного воздуха. Принципиальная схема. Изображение в н-х диаграмме.
- •40. Сушка с замкнутой циркуляцией сушильного агента. Принципиальная схема. Изображение в н-х диаграмме.
- •41. Процесс адсорбции. Динамическая и статическая активность адсорбентов. Условия, влияющие на проведение процесса адсорбции.
- •42. Физическая сущность процесса адсорбции. Адсорбенты. Условия, способствующие протеканию процесса адсорбции.
- •43. Ионообменные процессы – основные закономерности, область применения. Регенерация ионитов.
- •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 (это изотермическая кристаллизация).
20.Схема периодически действующей ректификационной установки. Изображение процесса в y-X диаграмме при постоянном составе дистиллята.
Периодически действующие ректификационные установки подразделяют на установки, работающие в условиях режима постоянной флегмы, и установки, работающие в условиях, обеспечивающих постоянный состав дистиллята.
Принципиальная схема ректификационной установки периодического действия:
1-куб;2-ректификационная колонна;3-дефлегматор;4-разделительный стакан;5-холодильник;6,7-сборники.
Исходная смесь загружается в куб 1, где нагревается до температуры кипения и испаряется. Пары проходят через ректификационную колонну 2, взаимодействуя в противотоке с жидкостью, возвращаемой из дефлегматора 3. В дефлегматоре богатые легколетучими компонентами пары конденсируются и конденсат поступает в делитель потока 4. Часть жидкости из делителя потока направляется на орошение ректификационной колонны, а другая часть- дистиллят- проходит через холодильник 5 и направляется в сборник 6 и 7.
В случае постоянного состава дистиллята количество флегмы по мере уменьшения содержания легко летучего компонента в кубе должно постепенно возрастать.
Чтобы предотвратить изменение состава дистиллята в ходе процесса ректификации, надо увеличивать флегмовое число. При этом точка пересечения рабочих линий с диагональю остается неподвижной, а рабочая линия поворачивается около этой точки в соответствии с изменением величины R. При R≠const. По мере отгонки легко летучего компонента концентрация жидкости в кубе будет уменьшаться от xf до xw, проходя промежуточные х1, х2… Число единиц переноса для всех положений рабочей линии одинаково. Флегмовое число непрерывно изменяется от минимального в начале процесса и до максимального в конце. Сборники 6 и 7 необходимы для отбора разных фракций с разной концентрацией. Более удобен процесс с Хр=const. Но с R=const – процесс более простой.
Выход очень маленький, R очень большое, процесс прекращается.
21.Тепловой баланс процесса ректификации.
Ректификация – разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате противоточного взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси.
Составим уравнение теплового баланса ректификационной колонны согласно схеме, представленной ниже.
Q1 – кол-во тепла, поступающее с исходным продуктом. Q2 – кол-во тепла, поступающее в кипятильник (пар или электронагрев).
Q3 – кол-во тепла, поступающее с флегмой.
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7
Q4 – кол-во тепла, отводимое с кубовой жидкостью. Q5 – кол-во тепла, отводимое с паром. Q6 – кол-во тепла, отводимое из кипятильника. Q7 – тепловые потери.
Q2-Q6=Q=D(H2-H6) – количество теплоты, которое тратися на выпаривание жидкости.
Расход тепла на проведение процесса ректификации:
Q1=Gp(R+1)rP+GpCptP+GwCwtw-GfCftf+Q7
Gp – расход дистиллята, Gw – расход кубового остатка, Gf – расход исходной смеси.
R=GR/Gp – то кол-во флегмы, которое необходимо возвратить в колонну, чтобы получить 1кг дистиллята.
rP – теплота испарения дистиллята.