- •1. Технологический процесс. Основные понятия. Технологическая схема. Технологический режим. Виды технологических процессов. Периодический, непрерывный, комбинированный.
- •2. Классификация процессов разделения и очистки. Стадии очистки. Выбор метода.
- •3. Сорбционные методы очистки. Процесс очистки адсорбцией. Ионный обмен. Хроматография.
- •1. Адсорбционный метод.
- •4. Жидкостная экстракция (жэ).
- •5. Кристаллизационные процессы очистки.
- •6. Эффективность – кристаллизационных процессов очистки. Коэффициенты распределения (равновесный, эффективный)
- •7. Метод перегонки через газовую фазу. Сублимация и дистилляция.
- •8. Ректификация. Ректификационная колонна.
- •9. Очистка веществ с помощью химических-транспортных реакций.
- •10. Электрохимические процессы разделения и очистки. Электролиз. Катодное растворение. Электродиализ.
- •11. Очистка в центробежном поле. Разделение в скрещенных электрическом и магнитном полях. Разделение диффузией и термодиффузией.
- •12. Основные процессы – гетерогенных химико-технологических систем. Процессы массопередачи. Процессы теплопередачи.
- •Процесс теплопередачи:
- •13. Физико-химические основы процессов затвердевания. Основные модели роста кристаллов. Виды эпитаксии.
12. Основные процессы – гетерогенных химико-технологических систем. Процессы массопередачи. Процессы теплопередачи.
Наиболее важные процессы:
1. массоперенос исходных реагентов в зону реакции и продуктов из этой зоны.
2. теплоперенос между реакционной зоной и окружающей средой.
Процесс массопредачи –
перенос вещества из 1-й фазы в другую.
Массопредача включает в себя перенос вещества в предел 1-й фазы, через поверхность раздела фаз, предел 2-й фазы.
Массоотдача – перенос вещества из фазы к границе и от границы к фазе.
Вещество внутри фазы переносится путем молекулярной и конвективной диффузии. Движущая сила – разность хим. потенциалов распределение вещества.
Предельным состоянием является достижение равновесие.
При расчете процесса массопредачи необходимо учитывать и рассматривать 3 группы условий:
1.для существования в системе данного количества фаз и законы распределения компонентов в них (правило фаз Гиббса, закон равновесия)
2. условие, которое создается для проведения процесса (рабочее условие). Определяется путем задания начальной и конечной концентраций продуктов и их количеств.
3. определяет скорость перехода вещества из 1-й фазы в другую (уравнение диффуз. кинетики)
Если присутствует только молекулярное, диффузионное вещество перемешивается в неподвижной среде, а в движущий перенос осуществляется как мольной диффуз., так и средой.
Турбулентная диффузия – это конвективный перенос вещества, которое осуществляется под действием турбулентных пульсаций.
Массопередача = внешняя диффузия + внутренняя диффузия.
Процесс теплопередачи:
Движущая сила – градиент Т.
Виды распространение теплоты:
1. теплопроводность;
2. конвекция;
3. тепловое излучение.
Они происходят одновременно.
Конвекция часто сопровождается тепловыми излучениями. Теплопроводность в пористом теле – конвекцией и излучением в порах и т.д. Процессы – сложная теплоотдача.
Всю область течения реальной жидкости вблизи поверхности твердого тела делят на следующие области:
1. пограничный слой – узкая зона, которая образуется у поверхности тела и характеризуется высокой неоднородностью поля скорости.
2. внешний поток – остальная область течения, где силами трения можно пренебречь.
Пограничный слой:
1. динамический – пристенный слой жидкости, в котором вследствие трения происходит изменения скорости движения жидкости от нулевой на поверхность тела до скорости основного потока.
2. тепловой – пристенный слой жидкости, в котором происходит изменение Т от значения на поверхность тела до Т основного потока жидкости.
3. диффузионный – вводят при анализе конвективной массоотдачи вблизи твердой поверхности, на которой протекает реакция взаимодействия с потоком омывающей жидкости.
Естественная конвекция – при нарушении равновесия или потери устойчивости из-за неоднородности жидкой среды.
Процессы делятся:
1. тепловая конвекция – движение, возникает в неравномерно нагретых жидкости и газах в том силы тяжести ( плотность зависит от Т).
2. термокапиллярная – возникает вдоль поверхности жидкости в результате действия градиента силы поверхностного натяжения в зависимости от Т.
3. капиллярно – концентрационная – возникает в неоднородных растворах, когда поверхностное натяжение зависит от концентрации.
4. термоакустическая – движение обусловлено изменением плотности в неравномерно нагретой среде.