11. Определение основных характеристик слоя насадки.

Основными конструктивными характеристиками [слоя] насадки являются ее удельная поверхность и свободный объем.

Удельная поверхность насадки f – суммарная поверхность насадочных тел в единице занимаемого насадкой объема аппарата. Удельную поверхность обычно измеряют в м²/м³. Чем больше удельная поверхность насадки, тем выше эффективность колонны, но ниже производительность и больше гидравлическое сопротивление.

Под свободным объемом насадки е понимают суммарный объем пустот между насадочными телами в единице объема, занимаемого насадкой. Свободный объем измеряют в м³/м³. Чем больше свободный объем насадки, тем выше ее производительность и меньше гидравлическое сопротивление, однако при этом снижается эффективность работы насадки.

12. Что является движущей силой любого массообменного процесса?

Массообмен возможен только при наличии неравновесных фаз. Распределяемый компонент всегда движется в сторону понижения его концентрации. При массопередаче распределяемый компонент переходит из фазы с большим его содержанием в фазу, в которой его концентрация ниже. Причем, чем больше наблюдается отклонение от состояния равновесия, тем интенсивнее идет процесс массопередачи. Т.о. можно утверждать, что движущая сила любого массообменного процесса определяется степенью отклонения от равновесного состояния.

13. Каким законом описывается молекулярная диффузия?

Диффузия – переход, движение распределяемого вещества в пределах одной фазы или из фазы в фазу.

Молекулярная диффузия в неподвижной среде описывается первым законом Фика, согласно которому: количество вещества, диффундирующего в единицу времени через произвольную площадку, выделенной в неподвижной среде, пропорционально градиенту концентрации в направлении нормали к рассматриваемой площадке

Здесь знак "–" показывает, что диффузия вещества идет в направлении меньших концентраций; D, м²/с – коэффициент диффузии, который показывает, какое количество вещества диффундирует в единицу времени через единицу поверхности при градиенте концентрации равном единице. Значение D зависит от свойств диффундирующего вещества и среды, а также от температуры и давления; dc/dn – градиент концентрации, т.е. наибольшее изменение концентрации диффундирующего вещества на расстоянии n по нормали к поверхности, через которую проходит диффузия.

14. Каким образом можно влиять на движущую силу массообменных процессов?

Движущая сила массообменных процессов – отклонение рабочих концентраций распределяемого компонента от равновесных концентраций. Рабочие концентрации в теории массообмена – актуальные, действительные концентрации распределяемого вещества в соответствующих фазах. Связь между рабочими концентрациями в процессе массообмена двух фаз Ф_х и Ф_у можно представить в виде линии рабочих концентраций на диаграмме равновесия. Пользуясь этой линией и кривой равновесия, можно графически определить движущую силу процесса.

Величина движущей силы массообменных процессов зависит от относительного направления движения фаз (противоток, прямоток и др.). Кроме того, на движущую силу большое влияние оказывает гидродинамическая структура потоков.