Основные понятия массообмена. Уравнения и коэффициенты массопередачи. Движущая сила процессов массопередачи

1.

КГКП «Павлодарский химико-механический колледж»
РАЗДЕЛ 5 «МАССООБМЕННЫЕ
ПРОЦЕССЫ»
Тема урока : Основные понятия. Уравнения
и коэффициенты массопередачи. Движущая
сила процессов масопередачи.
Павлодар, 2022
1

2.

В химической технологии
многие процессы связаны с
переходом вещества из
одной фазы в другую.
Такие процессы называются
массообменными. Эти
процессы еще называются
диффузионными, поскольку
такой переход обусловлен
скоростью диффузии
вещества.
Диффузия проникновение одного
вещества в другое при их
соприкосновении.

3.

К массообменным процессам в химической технологии
относятся:
Адсорбция – поглощение
вещества поверхностью
другого вещества
Абсорбция – поглощение
вещества всем объёмом
другого вещества
РЕКТИФИКАЦИЯ (от позднелат.
rectificatio - выпрямление, исправление),
разделение жидких смесей на
практически чистые компоненты,
отличающиеся т-рами кипения, путем
многократных испарения жидкости и
конденсации паров
Перегонка – процесс однократного
разделения жидкости на отдельные
компоненты или фракции.

4.

Экстракция - процесс извлечения
компонента жидкостью из жидкости,
практически несмешивающейся с
первой.
Экстрагирование - процесс извлечения
компонента жидкостью из твердого тела.
Кристаллизация вещества из раствора
- это процесс перехода растворенного
вещества из жидкой фазы в
кристаллическую
Сушка – процесс удаления
влаги из влажных
материалов в основном за
счет ее еспарения..
Схема работы экстракционной колонны.

5.

5

6.

Основные признаки массообменных
процессов
1) применяют для разделения смесей,
2) участвуют две фазы,
3) вещество переходит из одной фазы в другую за
счет диффузии,
4) движущей силой является разность концентраций,
y – yp
или
х - хр
6

7.

Основные признаки массообменных
процессов
5) перенос вещества происходит через границу
раздела фаз;
6) все массообменные процессы обратимы,
направление процесса определяется законами
фазового равновесия, фактическими
концентрациями компонента в фазах и внешними
условиями (t, p);
7) переход вещества из одной фазы в другую
заканчивается при достижении динамического
равновесия.
7

8.

Уравнение массопередачи
• Скорость перехода вещества можно определить как
количество вещества, переходящего в единицу
времени из одной фазы в другую.
Тогда уравнение массопередачи можно записать в
виде:
M KF D
где М – количество вещества, перешедшего из одной
фазы в другую, кг/сек
• K – коэффициент пропорциональности, называемый
коэффициентом массопередачи;
• F - поверхность соприкосновения фаз, м2
• D - движущая сила процесса массопередачи.
8

9.

Средняя движущая сила процессов
массопередачи
• Рассмотрим методы определения средней
движущей силы:
Если D max / D min > 2 (или равно 2), то
определяем
Среднелогарифмическую движущую силу
процесса D
D ср
D1 D 2
D1
2.3lg
D2
• где D 1 и D 2 — значения движущей силы на
входе и выходе из аппарата.
Аналогично среднему логарифмическому
температурному напору
9

10.

Средняя движущая сила процессов
массопередачи
• Рассмотрим методы определения средней
движущей силы:
Если D max / D min < 2 , то определяем
среднеарифметическую движущую силу
процесса
D1 D 2
D
Dср
2
• где D 1 и D 2 — значения движущей силы на
входе и выходе из аппарата.
Аналогично среднему арифметическому
температурному напору.
10