Вторые вопросы
Приведите основное уравнение массопередачи, выражения для движущей силы массопередачи через газовую и жидкую фазы. Что называется коэффициентом массопередачи? Размерность коэффициента массопередачи. Локальная и средняя движущая сила массопередачи через газовую и жидкую фазы.
Различают локальные движущие силы, вычисленные для массообменного процесса, протекающего на бесконечно малой площади контакта фаз, и движущие силы для всего процесса массообмена в пределах изменения концентраций от начальных до конечных.
Локальные движущие силы изменяются с изменением концентраций, поэтому для всего процесса массообмена вычисляют средние движущие силы.
Приведите уравнения массоотдачи, выражения для движущей силы массоотдачи в газовой и жидкой фазах. Что называется коэффициентом массоотдачи? Размерность коэффициента массоотдачи.
Приведите соотношение между коэффициентом массопередачи и коэффициентами массоотдачи. В каких случаях сопротивление массопереносу лимитируется переносом в одной из фаз? (на примере плохо растворимых и хорошо растворимых газов при абсорбции).
Что такое теоретическая ступень разделения ("теоретическая тарелка")? Как это понятие применяется для оценки эффективности и расчета массообменных аппаратов со ступенчатым и непрерывным контактом фаз?
Технологический расчет этих аппаратов состоит в определении основных
размеров: внутреннего сечения (затем диаметра) и высоты рабочей части. При этом в
случае аппаратов с непрерывным контактом фаз определяют высоту насадочной (рабочей)
части, а для аппаратов со ступенчатым контактом фаз ищут число тарелок. Зная
расстояние между тарелками, также определяют рабочую высоту. Диаметр характеризует
производительность аппарата, а высота отражает интенсивность протекающего в нем
процесса.
Приведите выражения для массообменных критериев критерия Шервуда и Шмидта. Физический смысл критериев?
Nu - диффузионный критерий Нуссельта. Характеризует подобие процессов массообмена вблизи границы раздела фаз и показывает соотношение между потоком вещества, переносимым совместно конвекцией и диффузией в ядре потока и молекулярной диффузией в пограничном слое. В иностранной литературе Nu' обозначают как Sh (критерий Шервуда)
Pr' - диффузионный критерий Прандтля. Он составлен из величин, отражающих физические свойства жидкости. Характеризует подобие физических свойств фаз в процессах конвективного массообмена. Критерий Прандтля является мерой подобия полей концентраций и скоростей. Поскольку вязкость (ν) определяет, при прочих равных условиях, профиль скоростей в потоке (в вязком подслое), а коэффициент диффузии D- профиль концентрации (в диффузионном подслое). В иностранной литературе Pr' обозначают как Sc (критерий Шмидта).
Приведите с необходимыми пояснениями и обозначениями выражение для расчета средней движущей силы массопередачи в аппаратах с непрерывным контактом фаз при условии линейности рабочей и равновесной линий (на примере процесса абсорбции). в режиме идеального вытеснения.
Способы расчета высоты аппаратов с непрерывным контактом фаз.
Существует два основных метода расчета высоты рабочей зоны колонных аппаратов:
Расчет на основе понятия теоретической ступени разделения
Расчет начинают с определения по уравнениям материального баланса (1.12-1.16) конечного состава другой фазы и конечных расходов обеих фаз. Далее последовательно, от ступени к ступени, определяют составы фаз, выходящих со всех ступеней. Концентрацию в газовой фазе находят из выражения (5.2), а состав жидкой – из уравнений (1.12-1.16). Расчет продолжают до тех пор, пока yn не станет меньше или равным yк. Номер ступени, при котором это условие удовлетворяется, равен числу теоретических ступеней NT . При этом может быть обеспечена заданная степень извлечения распределяемого компонента.
