8. Для чего определяется содержание аммиака в воде?
Присутствие аммиачного азота в воде обычно указывает на загрязнение отходами. Избыток аммиака может навредить растительности и является чрезвычайно токсичным для водных организмов, особенно при повышенном уровне pH и температуры.
9. Правило фаз Гиббса. Какое число степеней свободы у рассматриваемых процессов?
Знание равновесия в процессах массопередачи позволяет установить пределы, до которых могут протекать эти процессы. В основе равновесия лежит правило фаз Гиббса: С = К - Ф + 2, где С – число степеней свободы, т.е. число независимых переменных, значения кот. можно произвольно изменять без нарушения числа или вида (состава) фаз в системе. К – число компонентов системы, Ф – число фаз.
Правило фаз указывает число параметров, кот. можно менять произвольно (в известных пределах) при расчете равновесия в процессах массообмена. Согласно правилу фаз, число степеней свободы такой системы С=1. Это означает, что для описания состояния системы достаточно одного параметра.
10. Равновесие в процессах абсорбции. Закон Генри.
Статика абсорбции рассматривает вопросы равновесия между фазами, которое устанавливается при весьма продолжительном соприкосновении фаз и зависит от состава одной из фаз, температуры, давления и термодинамических свойств компонента и поглотителя. В случае разбавленных растворов и при низких давлениях для описания между газом и жидкостью применим закон Генри:
где
- парциальное давление газа над р-ром в
условиях равновесия, Па;
– коэффициент
р-римости (коэффициент Генри) имеет
размерность давления и зависит от
температуры, свойств р-рённого газа и
поглотителя;
– относительная массовая доля поглощаемого
компонента в растворе, кг на 1 кг
поглотителя.
Для газовой
фазы, если
состав ее выражен в мольных долях, ф-ла
принимает вид
,
где
- относительная массовая доля поглощаемого
компонента в газе, кг на 1 кг инертного
газа;
– константа распределения.
11. Диаграмма у-х линии рабочих и равновесных концентраций. Движущая сила массопередачи. Графическое и аналитическое определение движущей силы процессов абсорбции и десобрции.
Движущая
сила, выраженная через концентрации
компонента в газовой фазе,
определяется как разность
между рабочей и равновесной конц-ями
на входе газа в аппарат и
на выходе. Аналогично
можно выразить движущую силу через
концентрации того же компонента в жидкой
фазе.
Движущую силу
процесса можно рассчитать графически,
построив равновесную и рабочую линии.
Для процессов с содержанием компонента
в фазах ниже 5-10% (для нашего случая)
рабочую линию в координатах
можно принять
в виде прямой АВ, проведённой через
точки, отвечающие значениям концентрации
поглощаемого компонента, на входе и на
выходе газа из аппарата.
12. Почему движущую силу сорбционных процессов можно выразить через парциальные давления?
13. Чему равна движущая сила процесса в верхней части абсорбера, в нижней части абсорбера? Как изменяется движущая сила по высоте аппарата?
– движущая сила внизу абсорбера – движущая сила вверху абсорбера
При однонаправленном движении фаз эффективность массопередачи существенно зависит от движущей силы массопередачи. Изменение же последней по высоте аппарата определяется главным образом гидродинамическими режимами или структурами потоков и в первую очередь — продольным перемешиванием и поперечной неравномерностью потоков. При массопередаче, осложненной влиянием гидродинамики, для получения заданной степени разделения необходимая высота аппарата увеличивается, так как обратное перемешивание и поперечная неравномерность заметно уменьшают среднюю движущую силу массопередачи, особенно в противотоке.