 |
Главная » В противоточном насадочном абсорбере в изотермических условиях при температуре t и давлении Р чистой водой поглощается газ или пар из смеси его с воздухом Коэффициент избытка абсорбента ф |  |
В противоточном насадочном абсорбере в изотермических условиях при температуре t и давлении Р чистой водой поглощается газ или пар из смеси его с воздухом Коэффициент избытка абсорбента ф
В противоточном
насадочном абсорбере в изотермических условиях при температуре t и давлении Р чистой водой поглощается газ или пар из смеси
его с воздухом Коэффициент избытка абсорбента ф Степень извлечения Объемная производительность по газовой смеси
при нормальных условиях V Концентрация абсорбируемого компонента по газовой фазе на входе в абсорбер Yн. Скорость газа в колонне w. Высота насадки H. Удельная поверхность насадки G. Растворимость абсорбируемого компонента
в воде характеризуется законом Генри для газов и законом Рауля для паров.
Определить:
- диаметр абсорбера
- коэффициент массопередачи в кмоль/(м2 ч)
- общее число единиц переноса и общую высоту единицы переноса
- составить уравнение рабочих концентраций
вариант 8
вариант 9
Массообменные процессы
Массообменные процессы — это переход веществ из одной фазы в другую в направление достижения процесса.
Теоретические основы массопередачи.
В массообмене участвуют 3 вещества:
- Распределяющее-фаза. Фу (y-пар, газ)
- Распределяющая — фаза Фх (х-жидкость, тв.тело)
- Распределяющее вещество М – вещество, которое переходит из одной фазы в другую
Особенности массообменных процессов.
- Процесс происходит при непосредственном контакте фаз
- Процесс обратимый
- В процессе ректификации фазы Фх и Фу обмениваются компонентами, а во всех остальных массообменных процессах фазы Фх и Фу являются инертными носителями
Способы выражения состава фаз.
- Фх- жидкая или твердая фаза
- Фу — паровая или газовая фаза
- А, В, С,….N- компоненты системы
- gа, gв, gс,…gN–массы компонентов фазы Фх, кг
- gа, gв, gс,…gN- массы компонентов фазы Фу, кг
- Ма, Мв, Мс,…МN-молекулярные массы компонентов
- Ра, Рв, Рс,… РN-упругости паров чистых компонентов
- Ра, Рв, Рс,…РN-парциальные давления компонентов
- Робщ- общее давление
Диффундирующее в пределах фазы вещество перемещается от точки с большей концентрацией к точке с меньшей концентрацией, и в расчетах движущую силу процессов массопереноса выражают приближенно через разность концентраций, подобно тому, как в процессах теплопереноса её выражают разностью температур.
Кинетика процесса массопередачи
Скорость массопередачи связана с механизмом переноса распределяемого веществ в обменивающихся фазах. Процесс переноса вещества из одной фазы в другую можно представить следующим образом.
Пусть вещество переходит из фазы Фу в Фх. В каждой фазе различают следующие области:
- гидродинамический слой (подслой), состоящий из ламинарных потоков.
- переходная область
- турбулентное ядро потоков
- линия раздела фаз
В ядре потока вещество переносится преимущественно турбулентными пульсациями и концентрация распределяемого вещества практически постоянна. В переходной области происходит постепенное затухание турбулентности, что приводит к более резким изменениям концентрации по мере приближения к поверхности раздела. В гидродинамическом подслое перенос сильно замедляется, т.к. его скорость уже определяется скоростью молекулярной диффузии, здесь наблюдается более резкое изменение концентраций, вплоть до границы раздела фаз.
Характер изменения концентраций объясняется:
- тормозящим действием сил трения между фазами
- силами поверхностного натяжения на границе жидкой фазы
Молекулярная диффузия
Молекулярной диффузией называется перенос распределяемого вещества, обусловленный тепловым, беспорядочным (броуновским) движением молекул, ионов и коллоидных частиц. Скорость определяется 1ым законом Фика: Количество вещества продиффундировавшего за единицу времени через единичную поверхность, перпендикулярную к направлению диффузии, пропорциональна градиенту концентрации этого вещества dMD=-D
- знак (-) показывает, что при молекулярной диффузии в направлении перемещения вещества концентрация убывает
- D-коэффициент молекулярной диффузии
- м2/с –показывает, какая масса вещества диффундирует за единицу времени через единицу поверхности при градиенте концентраций, равном единице
Значения коэффициента диффузии являются функцией:
- свойств диффундирующего вещества
- свойств среды -температуры
- давления D-величина справочная, например имеют значение газа в газе -0,1-1 см2/с
При диффузии газа в жидкость они в 104-105раз меньше и составляют примерно 1 см2/сутки. Т.о. молекулярная диффузия является весьма медленным процессом, особенно в жидкостях.
Турбулентная диффузия
Турбулентная диффузия-это конвективный перенос вещества, который возникает вследствие турбулентных пульсаций. Масса вещества, переносимого турбулентной диффузией может быть принята, по аналогии с молекулярной диффузией, пропорциональной поверхности dF, времени d? и градиенту концентрации dY/dl — коэффициент турбулентной диффузии, м2/с, показывает какая масса вещества передается посредством турбулентных пульсаций в единицу времени через единицу поверхности при градиенте концентраций, равном единице. В отличии от D он не является физической const, он зависит от гидродинамических условий, определяемых, в основном, скоростью потока и масштабом турбулентности.