Основы массопередачи

Технические процессы, скорость которых определяется переносом вещества из одной фазы в другую, называются массообменными процессами. Они протекают в массообменных аппаратах. Перенос вещества связан с изменением концетрации его в контактирующих фазах. Перенос может осуществляться из нескольких компонетов. Процесс применяется для разделения газообразных, жидких и твердых смесей. Если масообмен происходит между жидкость и газом, то это абсорбция. При этом жидкость – абсорбент. Если между твердым телом и газообразным – адсорбция. При этом твердое тело – адсорбент. Масообмен между жидкостью и жидкостью – экстракция. Жидкость, в которую переходит целевой продукт называется – экстрагент. Экстракция также быть также может быть при массобмене между твердым веществом и жидкостью, если твердое вещество не кристаллы этой жидкости и не кристаллы растворенного вещества. Если массообменный процесс происходит между жидкостью и кристаллами растворенного вещества, то это кристаллизация из раствора. Если массообменный процесс происходит между жидкостьб и ёё же кристаллами, то это кристаллизиция из расплава. Если массообмен происходит между жидкостью и ёё паром, то это дистиляция.

К массообменным процессам относится так же обмен оинами между солевым раствором и ионно - обменной смолой.

Процесс массообмена включает в себя несколько стадий:

1. Перенос вещества внутри фазы к границе раздела фаз

2. Переход вещества через границу раздела фаз

3. Перенос вещества от граници раздела фаз вглубь другой фазы

Перенос вещесвта внутри фазы осуществляется двумя способами:

1. Молекулярная диффузия

2. Конвективное перемещение

Поскольку самый медленный процесс – это молекулярная диффузия, то массообменные процессы в целом называют диффузионными процессами. Массообмен протекает до тех пор, пока между газами не установится термодинамическое равновесие. После его установления массообмен прекращается. Поэтому основной движущей силой процесса массообмена является отклонение составов контактирующих фаз от термодинамического равновесия:

– химический потенциал.

отличие химического потенциала в равновесном состоянии от неравновесного. ϑ- скорость массопередачи.

Поскольку химический потенциал связан с концентрацией, то скорость массопередачи будет пропорциональна разности текущей и равновесной концентрации.

y- концентрация в жидкой фазе

x- концентрация в паровой фазе.

В противоточных массобменных аппаратах искуственно поддерживают отклонение от равновесия и этим обеспечивают непрерывность процесса массопередачи.

Дата добавления: 2014-01-03