Расчет сушилок
1. Определение равновесных параметров;
2. Определение количества испаряемой влаги;
3. Определение расхода воздуха;
4. Определение количества тепла;
5. Определение поверхности сушилки.
Для определения поверхности вводится понятие напряжение сушилки по влаге – А.
Определение поверхности
Поверхностное |
Объемное |
В этом случае необходимо определить:
– скорость;
– время;
– в зависимости от типа сушилки напряжение по влаге, или Аs, или Av;
– поверхность или объем.
И нтенсификация процесса
Лимитирующая стадия
Внешняя, стадия постоянной скорости |
Внутренняя, стадия падающей скорости |
См. выше от чего зависит скорость в той и другой стадиях
Лекция № 16 Кристаллизация
Процесс выделения твердой фазы из растворов, расплавов и паров.
Применяется с целью:
1. Выделение твердой фазы;
2. Разделение веществ;
3. Очистка веществ;
4. Выращивание монокристаллов.
Кристаллизация состоит из двух основных стадий – образования зародышей кристаллов и роста кристаллов. Обе стадии протекают одновременно.
Если wобр > wрост – получается большое количество мелких кристаллов;
Если wобр < wрост – образуются кристаллы больших размеров.
Начало кристаллизации осуществляется в центрах кристаллизации (механические примеси, шероховатость стенок).
Условие протекания процесса пересыщение раствора, т.е действительная концентрация раствора вещества должна быть выше равновесной.
Величина предельного пересыщения зависит :
1. Свойств растворенного вещества и растворителя;
2. Температуры раствора;
3. Скорости охлаждения;
4. Наличия примесей
5. Механического воздействия.
Схема кристаллизации
Равновесие процесса кристаллизации
Кристаллизация – это процесс, обратный растворению
Зависимость между давлением и температурой при фазовом переходе в условиях кристаллизации определяется уравнением Клайпейрона-Клазиуса:
где q – теплота кристаллизации;
V1 – удельный объем вещества в жидком состоянии;
V2 – удельный объем вещества в твердом состоянии
В
действительности
(вследствии увеличения плотности).
Следовательно
,
т.е давление, при котором
совершается фазовый переход увеличивается
с увеличением температуры.
Рассмотрим рисунок
Точка А является тройной в ней в равновесии одновременно находятся газ, жидкость и твердое тело, что соответствует правилу фаз Гиббса.
Линия ОА является кривой
сублимации, отражает условия перехода
минуя жидкое.
Линия АК является кривой перехода жидкости в газообразное состояние.При температуре выше критической – нет различия между газом и жидкостью.
Линия АВ отражает условия жидкости в твердое состояние. Продолжается безгранично в вверх.
Условия равновесия удобно проводить с помощью фазовых диаграмм в координатах С=f(t).
Кривая 1 – соответствует условиям растворимости вещества от температуры;
Кривая 2 – условиям пересыщения
Три области
I – зона до насыщенного раствора;
---- устойчивое состояние перенасыщенного раствора
II – метастабильная зона (происходит рост кристаллов);
III – лабильная зона (зона неустойчивого состояния раствора, где из них мгновенно выпадают кристаллы).
Существует два метода создания перенасыщения:
1) Изогидрический (количество растворителя не изменяется)
Эффективен для солей со значительной зависимостью растворимости от давления
2) Изотермический (испаряют растворитель, при постоянной температуре)
Растворимость не зависит от температуры.