![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Э.А. Беев
- •Э.А. Беев, а.П. Леонтьев, с.А. Леонтьев, а.Г. Мозырев
- •Тюмень 2003
- •Э.А. Беев, а.П. Леонтьев, с.А. Леонтьев, а.Г. Мозырев
- •Предисловие
- •Общие требования и порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 1 определение режима течения жидкости
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчетная таблица
- •Плотность воды
- •Динамическая вязкость воды
- •Контрольные вопросы
- •Coпротивления трубопроводов
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Опытные данные
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •1. По уравнению расхода рассчитываем среднюю скорость потока:
- •Расчетные данные
- •Отчет по выполненной работе должен включать:
- •Kohtpoльhыe вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3 изучение гидродинамики аппарата с колпачковыми тарелками
- •Цель работы
- •Описание лабораторной установки
- •Экспериментальное определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки
- •Результаты опытов по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки
- •Расчетное определение гидравлического сопротивления тарелки и гидрозатвора
- •Расчетные данные по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки и гидрозатвора
- •Зависимость плотности воздуха от температуры
- •Отчет по выполненной работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №4 снятие характеристик центробежного насоса
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №5 определение констант процесса фильтрации
- •Цель работы
- •Описание опытной установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
- •Результаты замеров
- •Отчет по работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6 гидродинамика псевдоожиженного слоя
- •И высоты слоя от скорости газового потока
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Отчетная таблица
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет по работе должен включать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7 изучение работы циклона
- •Цель работы
- •Описание лабораторной установки
- •Р ис. 7.1. Схема установки:
- •Порядок проведения работы
- •Обработка данных и составление отчета
- •В отчет о работе должны быть включены:
- •Kohtpoльные вопросы
- •Лабораторная работа №8
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет о выполненной работе должен содержать:
- •Отчетная таблица
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №9 изучение процесса выпаривания в однокорпусной выпарной установке
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
- •Отчет о выполненной работе должен содержать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Физические свойства воды
- •Концентрация (в %масс) водного раствора Na2co3 под атмосферным давлением при различных температурах
- •Приложение 3 Плотность водных растворов при 20оС в зависимости от содержания Na2co3
- •Лабораторная работа №10 определение коэффициента теплоотдачи от поверхности к псевдоожиженному слою
- •Расчетные уравнения
- •Экспериментальная установка и методика проведения опытов
- •Результаты измерений
- •Обработка экспериментальных данных
- •Отчет по работе включает:
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Параметры воды при различных температурах
- •Лабораторная работа №11 изучение процесса конвективной сушки материалов
- •Кинетика процесса сушки
- •Цель работы
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Опытные данные
- •Обработка результатов
- •Р ис. 11.6. Диаграмма Рамзина
- •На диаграмме j – х в процессе нагревания сушки
- •Контрольные вопросы
- •Расчетные данные
- •Литература
- •Лабораторная работа №12
- •Исследование непрерывного процесса
- •Ректификации бинарной смеси
- •Введение
- •Цель работы
- •Построение изобарных температурных кривых
- •Давление насыщенных паров спирта и воды при различных температурах
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Результаты измерений
- •Обработка опытных данных
- •Удельные теплоемкости и теплота парообразования этилового спирта и воды
- •Отчет по работе включает:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №13 абсорбция
- •Уравнения массоотдачи и массопередачи
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Обработка опытных данных и составление отчета
- •Отчет по работе должен включать:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
Уравнения массоотдачи и массопередачи
При передаче вещества из газовой фазы в жидкую уравнения массоотдачи для газовой и жидкой фаз будут иметь вид:
(13.2)
(13.3)
где: W – количество вещества, переносимого а единицу времени;
F – поверхность соприкосновения фаз, м ;
– коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом массоотдачи и представляющий собой количество вещества, переносимого внутри фазы в ед. времени, через единицу поверхности при движущей силе, равной единице.
Коэффициент
массоотдачи имеет размерность
или
в
зависимости от того, в каких единицах
выражен расход, в кмоль/с или кг/с.
(y - yp) – движущая сила процесса для газовой фазы, т.е. при переносе вещества из газовой фазы к поверхности соприкосновения (у – концентрация вещества в газовой фазе, а – уp y границы фаз);
(xp - x) – движущая сила процесса для жидкой фазы, т.е. при переносе вещества от поверхности соприкосновения в жидкую фазу (x – концентрация вещества в жидкой фазе, а хр – у границы фаз);
–
коэффициенты массоотдачи в газовой и
жидкой фазах.
Величину коэффициентов массоотдачи y и x (как коэффициенты теплоотдачи 1 и 2) определяют по критериальным зависимостям.
Коэффициент массоотдачи входит в определяемый диффузионный (аналогично тепловому) критерий Нуссельта, характеризующий подобие полей концентраций в поперечном сечении потока:
(13.4)
Определяемый критерии Нуссельта является функцией следующих определяющих критериев:
(13.5)
где:
– критерий Рейнольдса, характеризующий
гидродинамическое подобие в массообменных
процессах (как и в теплопередаче).
– критерий Прандтля, характеризующий
только физические свойства потока.
–
диффузионный критерий Фурье, характеризующий
нестационарные диффузионные процессы.
–
диффузионный критерий Грасгофа,
характеризующий перенос вещества за
счет естественной конвекции при
отсутствии вынужденного движения
потока:
l – определяющий размер, м;
ω– линейная скорость, м/с;
ρ– плотность потока, кг/м3;
Δρ– изменение плотности, вызванное концентрацией, кг/м3;
μ – динамический коэффициент вязкости, Па·с;
D – коэффициент диффузии, м2/с.
Для установившихся процессов при вынужденном движении уравнение (13.5) можно записать:
(13.6)
(13.7)
где коэффициент А и показатели степени m и n определяются экспериментально для каждого конкретного случая. Переход вещества из газовой фазы в жидкую можно записать уравнениями массопередачи:
(13.8)
(13.9)
где у* – концентрация газа, равновесная с концентрацией жидкости, х*;
(у - у*) – движущая сила, кг/м3;
х* – концентрация жидкости, равновесная с концентрацией газа, кг/м3;
(х* - х) – движущая сила, кг/м3;
– коэффициенты массопередачи, отнесенные
к концентрации газа и жидкости.
Размерности коэффициентов массопередачи такие же, как и для коэффициентов массоотдачи.
Коэффициенты массопередачи определяются следующими соотношениями:
(13.10)
(13.11)
Уравнение массопередачи по форме аналогичны уравнениям массоотдачи, движущей силой является разность концентраций в фазе и у границы фаз, причем последняя концентрация реально существует, хотя и не поддается непосредственному измерению.
В уравнении массопередачи движущей силой служит разность между реальной концентрацией одной из фаз и некоторой фиктивной концентрацией у* (или х*), не существующей в равновесном процессе.
Целью данной работы является исследование процесса абсорбции паров этилового спирта водой из газовой смеси «воздух + пары этанола» в пленочном абсорбере и определение коэффициентов массоотдачи в газовой (у) и жидкой (х) фазах.