73.Физико-химические основы мембранных процессов.

при изучении и анализе механизма любого мембранного процесса необходимо учитывать три основ­ных фактора и их взаимосвязь:

1) структуру мембраны по толщине (пористая, непористая, изотропная);

2) физико-химические свойства разделяемой системы (термодинамические свойства);

3) взаимодействие разделяемой смеси с материалом мембраны.

Селективность – способность мембраны иметь различную проницаемость по отношению к различным компонентам разделяемой смеси.

Пористость (объемная доля пор) также является важной характеристикой мембраны, т. к. гидродинамическая проницаемость тем выше, чем больше пористость.

Коэффициент проницаемости – количество раствора, перенесенного через единицу поверхности мембраны в единицу времени на единицу движущей силы.

удельная производительность – поток вещества (объемный, массовый или мольный), проходящего через единицу поверхности мембраны в единицу времени

При изменении структуры и состава раствора в поверхностном слое значения показателей некоторых его физико-химических свойств (например, вязкости, диэлектрической проницаемости) отклоняются от соответствующих значений для раствора в объеме.

74.Формула для определения выпариваемой в выпарном аппарате количества влаги. Определение конечной концентрации продукта.

По материальному балансу можно определить количество влаги и концентрацию растворов.

-влагосодержание

b₀-начальная концентрация

b_k- конечная

75.Формула Тищенко. Виды температурных депрессий.

-физико-химическая депрессия при атм давлении

r – теплота испарения воды при заданном давлении

Т – абсолютное кипение

∆₁ – физико-химическая температурная депрессия (зависит от вида материала)

∆₂- гидростатическая температурная депрессия (зависит от плотности материала и длины греющих труб)

∆₃ – гидродинамическая температурная депрессия

76. Экстракция, экстрагент, материальны баланс экстракции.

Экстракция (от позднелат. extractio — извлечение), экстрагирование, процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов).

  Процесс Э. включает 3 последовательные стадии: смешение исходной смеси веществ с экстрагентом; механическое разделение (расслаивание) двух образующихся фаз; удаление экстрагента из обеих фаз . После механического разделения получают раствор извлекаемого вещества в экстрагенте (экстракт) и остаток исходного раствора (рафинат) или твёрдого вещества. Выделение экстрагированного вещества из экстракта и одновременно регенерация экстрагента производится дистилляцией, выпариванием, кристаллизацией, высаливанием и т. п.

  Достоинствами Э. являются низкие рабочие температуры, извлечения веществ из разбавленных растворов, возможность разделения смесей, возможность сочетания с другими технологическими процессами (ректификацией, кристаллизацией), простота аппаратуры и доступность её автоматизации. Недостатком Э. в ряде случаев является трудность полного удаления экстрагента из экстрагируемых веществ.

  Э. подчиняется законам диффузии и равновесного распределения. Если раствор разбавлен, а вещество в экстракте находится в неассоциированном и недиссоциированном состояниях, отношение  (коэффициент распределения) — величина постоянная, не зависящая от концентрации, и линия равновесия является прямой; в противном случае K_p — функция концентрации, и линия равновесия криволинейна. K_p всегда зависит от температуры, практически не зависит от давления; определяется он экспериментальным путём

Из уравнения материального баланса Экстракция:   Dy₁=W (x₁- x₂) = М       (где D и W — соответственно расходы чистого экстрагента и чистого растворителя) можно определить расход экстрагента: