12. Испарение неподвижной капли.

Скорость испарения. Испарение капли представляет собой диф­фузию паров вещества капли с ее поверхности в окружающую среду. Плотность массового потока пара может быть подсчитана по уравне­нию

M=-D dр/dR (1)

Скорость испарения капли (изменение массы пара в единицу вре­мени)

_G= dM/dтау= -D*dр/dR=4пиR²D*dр/dR (2)

где р - абсолютная концентрация пара.

На поверхности капли (R – R₀) концентрация пара p_s соответству­ет условиям насыщения при температуре поверхности, а в окружаю­щей среде (R—►бесконечность) концентрация пара равна р_{бесконечность} (в частном случае p_{бесконечность} = 0). Интегрируя уравнение (2) в указанных пределах, получим для стационарного испарения (при G = const)

dM/dтау= G=4пиD(p_s-p_{бесконечность}) R0. (3)

Скорость испарения капли прямо пропорциональна радиусу кап­ли, коэффициенту диффузии паров и перепаду концентраций.

13. Кинетика абсорбции. Движущая сила процесса абсорбции.

Движущая сила процесса абсорбции

Чем больше движущая сила, тем интенсивнее осуществляется переход компонента из газовой фазы в жидкую. При приближении системы к состоянию равновесия движущая сила уменьшается, и скорость перехода компонента из газовой фазы в жидкую замедляется. Поскольку парциальное давление компонента пропорционально его концентрации, то движущая сила процесса абсорбции или десорбции может быть выражена также через разность концентраций компонента в газовой Фу = y – у_р или жидкой фазе Фх = х_р – х.

Количество вещества М, поглощаемого в единицу времени при абсорбции или выделяемого при десорбции, прямо пропорционально поверхности контакта газовой и жидкой фаз F, движущей силе процесса и коэффициенту пропорциональности К, зависящему от гидродинамического режима процесса и физико-химических свойств системы.

Уравнение массопередачи при абсорбции можно записать в виде

M = K_p F (p – p_p) = K_y F (y – y_p) = K_x F (x_p – x)

или

K_p (p – p_p) = K_y (y – y_p) = K_x (x_p – x).

Коэффициент К называется коэффициентом массопередачи при абсорбции и характеризует массу вещества, переданную в единицу времени через единицу поверхности контакта фаз при движущей силе, равной единице.

14. Кинетика кристаллизации. Разделение смесей кристаллизацией.

15.Классификация адсорберов.

Основными промышленными адсорбентами являются пористые тела, обладающие большим объемом микропор.

По химическому составу все адсорбенты можно разделить на углеродные и не углеродные. К углеродным адсорбентам относятся активные (активированные) угли, углеродные волокнистые мате­риалы, а также некоторые виды твердого топлива. Не углеродные адсорбенты включают в себя силикагели, активный оксид алю­миния, алюмогели, цеолиты и глинистые породы.

Активные угли, состоящие из множества беспорядочно рас­положенных микрокристаллов графита, обычно используют для поглощения органических веществ в процессах очистки и разде­ления жидкостей и газов (паров).

Силикагель - обезвоженный гель кремниевой кислоты (Si0₂-«H₂0) - используют для адсорбции полярных соединений. Его применяют в процессах осушки газов и жидкостей, при раз­делении органических веществ в газовой фазе и в хроматографии.

Цеолиты представляют' собой природные или синтетические минералы, которые являются водными алюмосиликатами, содер­жащими оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Эти адсорбенты отличаются регулярной структурой пор, размеры ко­торых соизмеримы с размерами поглощаемых молекул.