Экзамен 3к2с Ответы / Pakht_ekzamen_voprosy

Первые вопросы Разделение гомогенных систем

1. Вывести дифференциальное уравнение конвективной диффузии. Рассмотреть частный случай диффузии в неподвижной среде.

В основу рассмотрения явления конвективной диффузии положена теория диффузионного пограничного слоя (ДПС). Согласно этой теории, распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. Поток можно считать состоящим из двух частей: ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии.

Суммарный совместный перенос вещества за счёт конвекции и молекулярной диффузии называют конвективной диффузией. Распределение вещества (концентраций) при конвективной диффузии описывают дифференциальным уравнением конвективного массообмена. При его записи в трехмерных декартовых координатах рассматривают приращение массы, возникающее за счет переноса этого

вещества вследствие молекулярной диффузии и конвекции за промежуток времени .

Выделим в потоке элементарный параллелепипед с ребрами dx, dy, dz. Обозначим проекции скорости потока v на оси координат через vx , vy , vz . Рассмотрим материальный баланс по распределяемому веществу для каждой грани параллелепипеда с учетом того, что перенос массы осуществляется молекулярной и конвективной диффузией.

Приращение массы в элем объеме за счёт молек диффузии:

На противопол грани параллелепипеда консентрация С изменится и составит, н-р,

вдоль оси Ох: С учетом этого выходящие потоки масс

через каждую грань составят:

За счет конвект диффузии: M=C·F·v·dτ

На противоп грани параллелеп скорость v и конц изменятся и составят,н-р, вдоль оси Ох:

С учетом этого выходящие потоки масс через каждую грань составят:

Таким образом, содержание распределяемого вещества в объеме параллелепипеда

изменится за время dτ вследствие перемещения вещества только путем конвективной

1

Изменение массы распределяемого вещества за счет конвективной и молекулярной диффузии в объеме параллелепипеда по закону сохранения массы должно равняться соответствующему изменению массы этого вещества во времени, т. е.

После упрощения:

2. Первый закон Фика. Вывести дифференциальное уравнение конвективной диффузии.

основным законом переноса вещества молекулярной диффузией является 1-й закон Фика:

3. Получить диффузионные критерии подобия. Определяемый и определяющие критерии. Физический смысл массообменных критериев подобия.

Диффузионный критерий Нуссельта характеризует отношение общей интенсивности масоотдачи к интенсивности переноса вещества молекулярной диффузией в пограничном слое фазы.

Критерий Нуссельтамера соотношения скоростей массоотдачи (совместный перенос вещества конвективной и молекулярной диффузией) и молекулярного переноса. Иногда его называют критерий Шервуда Критерий Нуссельта Nu’ является

Определяемым критерием. Из его выражения определяют коэффициент массоотдачи

Уравнение аддитивности (суммы) фазовых диффузионных сопротивлений говорит о том, что общее сопротивление массопередаче складывается из частных сопротивлений в фазах: (посл 4 уравн) rх rу фазовые диффузионные сопротивления; Rу - общее диффузионное сопротивление, выраженное в единицах газовой фазы. Кх=mKy

5. Вывести соотношение между коэффициентами массопередачи и массоотдачи. Из каких уравнений получают коэффициенты массоотдачи?

Коэффициенты массоотдачи βу, βх показывают, какое количество вещества переходит из основной массы фазы (ядра) к поверхности раздела фаз (или в обратном направлении) через единицу площади поверхности в

единицу времени при движущей силе, равной единице.

МАССООТДАЧА - это перенос вещества от границы раздела фаз к ядру фазы или в обратном направлении за счет различных механизмов. МАССОПЕРЕДАЧА– включает процессы массоотдачи в пределах каждой из двух взаимодействующих фаз и, кроме этого, - перенос вещества из одной фазы в

другую через границу раздела

6. Материальный баланс и уравнение рабочей линии при абсорбции. Вывести это уравнение при противотоке газа и жидкости. Как определяется минимальный удельный расход абсорбента?

M =G н-Gк = LкLн

Gнрасходы газовой смеси, начальный и конечный; Lнрасходы жидкой смеси, начальный и конечный;

Материальные балансы, представляющие собой зависимости между средними составами взаимодействующих фаз в каком-либо сечении аппарата, называют уравнениями рабочих линий:

8. Вывести уравнения для расчета средней движущей силы массопередачи.

9. Расчет высоты и диаметра противоточных колонных аппаратов с непрерывным контактом фаз.

Для аппаратов с непрерывным контактом фаз определяют высоту насадочной (рабочей) части, а для аппаратов со ступенчатым контактом фаз – число тарелок. зная расстояние между тарелками, также определяют рабочую высоту. Диаметр характеризует производительность аппарата, а высота отражает интенсивность протекающего в нем процесса Обычно диаметр или поперечное сечение массообменного аппарата определяют по уравнению

расхода, где V – объемный расход сплошной (газовой) фазы, м3/с; S– поперечное сечение, м2; d=D– диаметр колонны, м; w0 -фиктивная скорость сплошной фазы, м/с.

Для определения величины w0 предварительно рассчитывают предельную скорость газа (пара) для данных условий (скорость захлебывания) и затем задаются скоростью меньшей скорости Процесс стационарный, а обе фазы, движущиеся в режиме идеального вытеснения (МИВ по газовой и жидкой фазе) захлебывания

Пусть 1 м3 объема аппарата развивает удельную поверхность массопередачи а=[м2/м3]

Где

zВ- высота сепарационного пространства над насадкой; zН- Расстояние между днищем колонны и насадкой hП- Высота перераспределительной тарелки

10. Расчет высоты и диаметра противоточных колонных аппаратов со ступенчатым контактом фаз.

Обычно диаметр или поперечное сечение массообменного аппарата определяют по уравнению

расхода, где V – объемный расход сплошной (газовой) фазы, м3/с; S– поперечное сечение, м2; d=D– диаметр колонны, м; w0 -фиктивная скорость сплошной фазы, м/с.

Для определения величины w0 предварительно рассчитывают предельную скорость газа (пара) для данных условий (скорость захлебывания) и затем задаются скоростью меньшей скорости Высота по осн уравн массопередачи

Высота по числу теор тарелок

Высота по кпд мерфри

11. Методы расчета высоты противоточных колонных аппаратов с непрерывным контактом фаз. Понятие теоретической ступени разделения и числа единиц переноса

Для аппаратов с непрерывным контактом фаз определяют высоту насадочной (рабочей) части, а для аппаратов со ступенчатым контактом фаз – число тарелок. зная расстояние между тарелками, также определяют рабочую высоту. Диаметр характеризует производительность аппарата, а высота отражает интенсивность протекающего в нем процесса Высота по осн уравн массопередачи

3

Высота по един переноса

Высота по числу теор тарелок

Для этого типа аппаратов определение числа теоретических ступеней разделения основывается на предположении, что процесс проводится в аппарате со ступенчатым контактом фаз, каждая из ступеней которого является теоретической. Под теоретической ступенью разделения подразумевается аппарат или часть аппарата, из которого выходят фазы, находящиеся в состоянии равновесия.

Число единиц переноса — это изменение рабочей концентрации фазы на участке аппарата, отнесенное к средней по данному участку движущей силе процесса. Тогда одна единица переноса соответствует участку аппарата, для которого изменение рабочей концентрации фазы равно средней движущей силе на этом участке.

12. Методы расчета высоты противоточных колонных аппаратов со ступенчатым контактом фаз. Понятие теоретической ступени разделения. КПД по Мэрфри.

Высота по осн уравн массопередачи

Высота по числу теор тарелок

17. Вывести уравнения рабочих линий для ректификационной колонны непрерывного действия при постоянстве мольных расходов фаз (с необходимыми пояснениями, указав обозначения и допущения). Как зависит положение этих линий на диаграмме у–х от флегмового числа?

18. Эффективность (к.п.д.) ступени по Мэрфри. Вывести (на примере абсорбции) зависимость между эффективностью по Мэрфри и числом единиц переноса при идеальном смешении жидкости и идеальном вытеснении газа.

19. Вывести формулу для расчёта минимального флегмового числа при непрерывной ректификации. Какие принципы используют для оптимизации при определении флегмового числа?

Флегмовое число R влияет на положение рабочих линий- с увеличением флегмового числа рабочие линии приближаются к диагонали. Верхнее положение раб линий ограничено равновесной линиейпри мин значении флегм числа RMIN раб линии соприкасаются с равновесной линией.

RMIN=xP-yF*/ yF*-xF

5

Уравн верхн укрепл части y=R/R+1 *x + xP/R+1 => B=xP/R+1 => BMAX=xP/RMIN+1. Проведем раблинию от xp=yp до пересечения xf с

равнлинией, тогда tga=xp-yf*/xp-xf. Приравняем tga=Rmin/Rmin+1 (из уравн раблинии) и ↑ => Rmin/Rmin+1 =xp-yf*/xp-xf, отсюд выражаем

Rmin=xp-yf*/yf*-xf

При R-> ∞ раблиния диагональ, при R=Rmin раблиния пересекается с равновесн

20. Зависимость между флегмовым числом, размерами колонны и расходом теплоты при ректификации. Каковы принципы выбора оптимального флегмового числа? (Выражение для минимального флегмового числа – вывести).

При Rmax

Задаются неск различн значениями коэф изб флегмы β. Рассчит соотв раблинии R по формуле R=β*Rmin. Для каждого R строят раблинии на ху диаграмме и рассчит число теортарелок N. Рассчит знач произведения N(R+1) и наносят полученные точки на график зависим N(R+1) от R. Соед точки плавной кривой и находят мин функции, при кот флегм число будет оптимальным. Знач оптим раб флегм числа можно определить по фДжилиленда R=1,3Rmin+0,3

Уравн верхн укрепл части y=R/R+1 *x + xP/R+1 => B=xP/R+1 => BMAX=xP/RMIN+1. Проведем раблинию от xp=yp до пересечения xf с

равнлинией, тогда tga=xp-yf*/xp-xf. Приравняем tga=Rmin/Rmin+1 (из уравн раблинии) и ↑ => Rmin/Rmin+1 =xp-yf*/xp-xf, отсюд выражаем

Rmin=xp-yf*/yf*-xf

21. Вывести уравнение теплового баланса ректификационной колонны непрерывного действия. Как определяется расход греющего пара в кипятильнике?

Qк+Qf=Qд+Qp+Qw+Qпот приход расход

Тепловая нагрузка дефлегматора Qд =mGД*rp= (mф+mд)*rp=(R=nф/nд=mф/mд=>mф=mд*R)= (mд*R +mд)*rp =mд(R+1)*rp=P· (R+1)·rр ; mводы=

Qд /4,19·(Tвых-Tвх) где: rP - удельная теплота конденсации дистиллята

͞

Тепло, приходящ с исх смесю: QF=mF*CF(Txf-T0)=

͞

( CF~CF при TFcp=txf+t0/2)= mF*(Cнк*xf+Cвк*(1- xf))=F· СF ·TF где: СF – теплоёмкость исх смеси. Ан-но Qд и Qw --Тепло, уходящее с дистиллятом и кубовой ж-тью:QР = Р· Ср ·TР ; Qw =W· Сw ·Tw где: СP – теплоёмкость дистиллята, СW –

теплоёмкость кубовой жидкости. Тепл нагрузка кипятильника

Qk=Qд+Qp+Qw+Qпот-Qf

22. Вывести уравнение теплового баланса ректификационной колонны непрерывного действия. Как определяется расход теплоносителя в дефлегматоре?

Qк+Qf=Qд+Qp+Qw+Qпот приход расход

Тепловая нагрузка дефлегматора Qд =mGД*rp= (mф+mд)*rp=(R=nф/nд=mф/mд=>mф=mд*R)= (mд*R +mд)*rp =mд(R+1)*rp=P· (R+1)·rр ; mводы=

Qд /4,19·(Tвых-Tвх) где: rP - удельная теплота конденсации дистиллята

Тепло, приходящ с исх смесю: QF=mF*C͞F(Txf-T0)= ( C͞F~CF при TFcp=txf+t0/2)= mF*(Cнк*xf+Cвк*(1- xf))=F· СF ·TF где: СF – теплоёмкость исх смеси. Ан-но Qд и Qw --Тепло, уходящее с дистиллятом и кубовой ж-тью:QР = Р· Ср ·TР ; Qw =W· Сw ·Tw где: СP – теплоёмкость дистиллята, СW –

теплоёмкость кубовой жидкости. Тепл нагрузка кипятильника

Qk=Qд+Qp+Qw+Qпот-Qf

Вторые вопросы

Разделение гомогенных систем

1.Основное уравнение массопередачи. Уравнение массоотдачи.

Коэффициенты массопередачи и массоотдачи. Их размерности и физический смысл.

Коэф массоотдачи βу, βх показывают, какое кол-во в-ва

переходит из основной массы фазы (ядра) к поверхности раздела

фаз (или в обратном направлении) через единицу площади поверхности в единицу времени при движущей силе, равной единице. Коэф массопередачи К показывает, какое количество распределяемого вещества переходит из фазы в фазу в единицу времени через единицу поверхности контакта фаз при движущей силе, равной единице. Размерность движущей силы может быть различной, а от нее зависит и размерность К

2.Метод кинетической линии расчета высоты массообменных аппаратов со ступенчатым контактом фаз. Порядок построения

кинетической линии.Эффективность по Мэрфри.

Мет кинет кривоймет расчета массообм аппаратов со ступенч контактом фаз путем графич построения ступеней между раб и кинет линией, число кот соотв числу действ тарелок аппарата. Кинет линия занимает на графике промежут положение между раб и равновесн линией и объединяет точки выходных концентраций Yn. Аппараты со ступенчатым контактом – противоточные. Фазы в них последовательно взаимод-т на контактных ступенях. После разделения одна из фаз следует на выше расположенную ступень, а вторая – на ниже расположенную. Глубину протекания массообмена на ступени оценивают через ее эффективность (КПД). Для газовой и жидкой фаз эффективность ступени оценивают через Ey и Ex. Их называют эффективность по Мэрфри. Эффективность ступени (тарелки) по Мерфри (КПД Мерфри) выражают отношением изменения концентрации данной фазы на ступени к движущей силе на входе той же фазы в ступень и обозначают Ey и Ex

Расстояние от раб линии до равновесн=100%, далее умножать значения раб линии на кпд и строится кинетич, отклад-ся ступени,

выше хf - число теор тарелок в верхн части, нижечисло теор тарелок

в нижн части. Округляем число действительн тарелок до целого в сторону большего.

3. Что такое теоретическая ступень разделения ("теоретическая тарелка")? Как это понятие применяется для оценки эффективности и расчета массообменных аппаратов со ступенчатым и непрерывным контактом фаз?

Теор ступень разделения(теортарелка)- участок аппарата, на кот достигается равновесие между фазами. Число теортарелок определяют граф-ки

ступенями между раб и равновесн линиями. Высоту тарельчат колонны ищут через число реальн тарелок, путем деления числа теортарелок на кпд. Чем больше число

теортарелок, тем выше кпд и значит разделение происходит лучше.

4. Диффузионное сопротивление массопереносу. В каких случаях сопротив-е массопереносу лимитируется переносом в одн из фаз?

Для плохо раств газов можно пренебречь диф сопротивлением в газфазе

(βy и m велики) 1/βx>>1/βym => 1\Kx~1/βx. Если 1/βy>>m/βx =>1\Ky~1/βy

5. Критерии подобия массообменных процессов. Их физ смысл.

Диффуз критерий Нуссельта характеризует отношение общей интенсивности масоотдачи к интенсивности переноса в-ва молекулярной диффузией в пограничном слое фазы. Nu’=βl/D Критерий Нуссельтамера соотношения скоростей массоотдачи (совместный перенос в-ва конвектив и молек диффузией) и молекулярного переноса. Иногда его наз-т критерий Шервуда. Критерий Нуссельта Nu’ является Определяемым критерием. Из его выражения определяют коэффициент массоотдачи

6

6. Массообменный (диффузионный) критерий Нуссельта. Каковы его вид и физический смысл?

Коэффициент массоотдачи β является мерой интенсивности сумм переноса вещества в фазе за счет конвективной и молек диффузии. Коэффициент D характеризует интенсивность молекулярной диффузии. Поскольку Nu' ~ β/D, следовательно, он выражает отношение интенсивности массопереноса в ядре фазы и в пограничном слое

7. Написать с необходимыми пояснениями и обозначениями выражение для расчета средней движущей силы массопередачи в аппаратах с непрерывным контактом фаз при условии линейности рабочей и равновесной линий (на примере процесса абсорбции). Структура потоков соответствует модели идеального вытеснения.

8. Определение минимального и оптимального расхода поглотителя при абсорбции.

Оптимальный расход абсорбента определяется на основании техникоэкономического расчета. Сумма затрат на поглощение 1 кмоль газа складывается из стоимости газа и обслуживания S1 , затрат на амортизацию и ремонт аппарата, стоимости энергии, затрачив на преодоление гидравлического сопр-я при прохождении газа через абсорбер, S2 затрат на транспортирование газа и десорбциюS3:S =S1+S2+ S3. Величина S1 не зависит от удельного расхода абсорб-

та. С увел-м l уменьшаются рабочая высота абсорбера и его гидравлич сопротивление, но одновременно увеличивается его диаметр. Таким образом, кривая S2=f(l) может иметь минимум. С возрастанием l увел-ся затраты на транспортирование газа и десорбцию S3. На рис. представлен характер перечисленных зависимостей. Складывая ординаты всех кривых, получим кривую суммарных затрат на абсорбцию 1 кмоль газа. Минимум этой кривой соответствует оптимальному удельному расходу абсорбента.

9. Гидродинамические режимы в насадочных аппаратах.

1)пленочный- набл-ся при небольш плотностях орошения и малой скорости газа. Кол-во удерживаемой в насадке жидкости практ-ки не зависит от скорости газа. 2)режим подвисаниявследст сил трения пара о ж-ть на пов-ти соприкосновения фаз происходит торможение ж-ти

паром. Скорость течения ж-ти с возрастанием ск газа смоченная пов-ть насадки => интенсивность массопередачи. Нарушается пленка, появляются брызги, завихрения, что способствует увеличению массообмена. 3)режим эмульгированиявозникает в рез-те накопления ж- ти в своб объеме насадки. Далее происх-т инверсия (ж-ть- сплошн фаза, газдисперсн). Образуется газо-жидкостн дисп система – пена.

10. Описать с указанием необходимых обозначений и допущений построение рабочих линий для ректификационной колонны непрерывного действия при постоянстве расходов фаз.

7

С увеличением флегмового числа высота аппарата уменьшается, а расход греющего пара возрастает. Также с увеличением R возрастает количество орошающей колонну жидкости и диаметр аппарата.

13. Сопоставить друг с другом тарельчатые и насадочные колонные аппараты. Каковы преимущественные области применения каждого из этих типов колонн?

Общий принцип работыгаз движется снизу вверх, а ж-ть сверху вниз, а тарелки и насадки создают пов-ть контакта фаз, у тарельч большая пов-ть контакта фаз, возможность работы при небольш расходах ж-ти и возможность отвода теплоты путем установки на тарелках трубчатки с охлажд водой в отл от насадочн, у насадочных низкое гидравлич сопротивление и более простая и менее металлоемкая конструкция по сравн с тарельчат.

Насадочные колонны применяются преимущественно в

малотоннажных производствах и при необходимости проведения массообменных процессов с малым перепадом давления. Благодаря созданию в последние годы новых типов насадок, позволяющих значительно снизить задержку жидкости в контактной зоне и гидравлическое сопротивление аппарата, создались перспективы применения их для многотоннажных производств (вакуумная ректификация мазута, газоразделение и др.).

Тарельчатые ректиф колонны применяются в нефтегаз и спирт промти, хим, фарм, пищев пром-ти, в сферах химтехн, где требуется выделение чист в-в из исх смеси, тарельчатые абсорбц колонны прим-ся в энергетике, гальванике, типография/полиграфия, тонк механообраб-ка (шлифовка/полировка).

Гидромеханические процессы

14. Составить уравнения материального баланса при разделении суспензий и вывести из них выражения для расчета массового расхода осветленной жидкости и осадка.

11. Влияние флегмового числа на размеры ректификационной колонны и расход греющего пара. Определение оптимального флегмового числа при расчете ректификационных колонн.

При R-> ∞ раблиния диагональ, при R=Rmin раблиния пересекается с равновесн. Чем больше флегмовое число, тем больше раблиния стремится к равновесн Поскольку проведение ректификации связано с испарением ж-ти и

соответствующими затратами тепла, на осно изложенного - с умен-м флегмового числа и, следовательно, затрат тепла на проведение процесса уменьш-ся движущая сила, и наоборот. Оптимальное (раб)

флегмовое число можно найти, исходя из минимального объема колонны. Количество пара, проходящего через ректификационную колонну, равно VP= GP(R+1)/(3600pG), где VPобъемная скорость пара в колонне, м3/с; pGплотность смеси ,кг/м3; GPколичество дистиллята, кг/ч

Сечение колонны при заданной скорости пара и GP является величиной, пропорциональной (R+1), а высота аппарата пропорциональна числу единиц переноса. Следовательно, произведение mx(R+1) пропорционально рабочему объему аппарата.

12. Назвать (и обосновать их необходимость) основные допущения, принимаемые при анализе и расчете установок для непрерывной ректификации бинарных смесей. Как зависит высота колонны от флегмового числа?

Допущения: 1)отношение мольн теплоты испарения к абс температуре кипения для всех ж-тей явл величиной приблизит-но постоянной rсм/Тсм=N1/T1=N2/T2 (прав Трутона)- мольные теплоты испарения (конденсации) компонентов при одной и той же температуре приблизительно одинаковы, поэтому при конденсации 1 кмоль высококипящего компонента испарится 1 кмоль низкокипящего. Отсюда следует вывод о постоянстве мольного расхода паров.; 2)Состав пара, выходящего из ректификационной колонны в дефлегматор,

равен составу дистиллята, т.е. укрепляющим действием дефлегматора можно пренебречь yp=xp,

3)Состав пара, выходящего из кипятильника и поступающего в колонну, равен составу кубовой жидкости, т.е. исчерпывающим действием кипятильника можно пренебречь: yw=xw,

4)Обычно в расчетах исходят из предположения, что исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения, теплота смешения =0,

5)Qпот=0

15. Вывод формулы для расчета производительности отстойников для запыленных газов и суспензий.

16. Осаждение под действием силы тяжести. Силы, действующие на частицу. Вывести уравнения для определения скорости свободного осаждения шара.

Скорость осаждения частицы v постоянна, т.к. частиц сила тяжести частицы в среде уравновешивается силой

сопротивления. Fg = mg - сила тяжести; Fарх =mсрg – сила выталкивания, m – масса частицы, mср – масса среды в объеме частицы, ρ - плотность частицы, ρср - плотность среды. Сила сопротивления среды Fсопр пропорциональна сечению частицы S и квадрату скорости осаждения v:

Массу шарообразной частицы можно записать как:

Подставим выражения для действующих на частицу сил и сечения

частицы S:

17. Расчет скорости осаждения частиц сферической формы под действием силы тяжести.

Скорость осаждения частицы v постоянна, т.к. частиц сила тяжести частицы в среде уравновешивается силой

сопротивления. Fg = mg - сила тяжести; Fарх =mсрg – сила выталкивания, m – масса частицы, mср – масса среды в объеме частицы, ρ - плотность частицы, ρср - плотность среды. Сила сопротивления среды Fсопр пропорциональна сечению частицы S и квадрату скорости осаждения v:

Массу шарообразной частицы можно записать как:

Подставим выражения для действующ на частицу сил и сечения частицы

S:

Для сферических твердых частиц в безразмерной форме уравнение для v имеет следующий вид:

18 Вывод формулы для расчета потребной поверхности осаждения частиц в отстойниках для запыленных газов и суспензий.

19.Критерий Архимеда при осаждении, его физический смысл, использование в расчетах скорости осаждения.

Критерий Архимеда:

Физический смысл. Критерий Архимеда характеризует отношение разности сил тяжести и подъемной к подъемной силе. Можно выделить три режима осаждения: ламинарный, переходный, турбулентный. Каждый режим осаждения имеет свой характер обтекания твердой частицы

жидкостью. Область существования того или иного режима осаждения определяют величиной критерия Рейнольдса при осаждении

20.Кинетика осаждения. Гидродинамические режимы обтекания тел. Привести график зависимости коэффициента сопротивления среды от критерия Рейнольдса.

21. Привести уравнение фильтрования при постоянном перепаде давления к виду, удобному для экспериментального определения сопротивления осадка и фильтровальной перегородки.

22. Основные параметры, характеризующие зернистый слой. Получить выражения эквивалентного диаметра через удельную поверхность и диаметр частиц.

23. Действительная и фиктивная (приведенная) скорости потока в зернистом слое. Каково соотношение между ними?

24.Охарактеризовать состояние зернистого слоя в зависимости от скорости восходящего потока газа или жидкости. Сопроводите ответ графическими изображениями зависимостей потери давления и высоты слоя от скорости потока.

Три состояний: а)неподвижн слойпри небольш скоростях слой остается неподвижн и его хар-ки неизменны, ж-ть фильтруется через слой; б)кипящий слойнаступает момент, когда высота слоя увелич-ся, порозность тоже, частицы интенс-но перемешиваются; в)унос тв частиц потокомдальнейшее увеличение скорости приводит к увелич-ю порозности и высоты до предельн значения, после кот слой разрушается и частицы уносятся потоком.

Начало псевдоожиж-я наступает при равенстве силы гидравлич сопрот-я весу всех его частиц.

25.Охарактеризовать состояние зернистого слоя в зависимости от скорости восходящего потока газа или жидкости. Как рассчитать потерю давления в псевдоожиженном слое? 24+25

26.Назвать и сопоставить основные способы разделения суспензий. Указать их преимущественные области применения.

Способы разделения: а)в отстойниках; б)в центрифугах; в)с пом гибких

фильтровальн перегородок Применение: а)для разделения мономолек суспензий; б)в установках

средн производительности; в)хим, фарм, угольн пром-ть, технологии обогащ металлов.

27. Охарактеризовать основные способы очистки газов от пыли. Указать их преимущественные области применения.

1)Сухая очисткарукавн фильтр, циклон, батарейн циклон. + получ конечн продукта без допочистки, отсутств коррозии, малый V хранилища конечн продукта, длит срок службы; -- больш размеры, ремонт аппарата и удаление сух пыли опасно для персонала, сухпыль очень гидроскопична, легко впитывает воду и слеживается.

2)Мокрая очисткаскруббер Вентури, пенный пылеуловитель. + одноврем улавливание пыли и вредн газов, охлажд и промывка гор газов, отсутств опасности пожара и взрыва, малые габариты; -- возм-ть кристаллизации раств в-в, необход-ть отстаивания или фильтрования нераств частиц, коррозия, возм-ть замерзания ж-ти на холоде.