double arrow

Основы массопередачи


Массообменные процессы – это процессы, заключающиеся в переходе вещества из одной фазы в другую. К ним относятся:

- абсорбция;

- адсорбция;

- перегонка и ректификация;

- сушка;

- экстракция;

- кристаллизация;

- растворение.

Массопередача – процесс переноса вещества из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия.

Основу массопередачисоставляют некоторые законы.

Закон Генри определяетзависимость между растворимостью газа и его парциальным давлением

РH2S= K*СH2S(р)

где СH2S(р) – концентрация растворенного газа в растворе, мол.доли;

К – константа Генри, ат, МПа, кгс/см2. (по справочнику) [Плановский, Рамм, Коган. Процессы и аппараты химической технологии, М. Химия, 1968].

Таблица - Константы Генри

газ Коэффициент Генри, атм
0оС 10оС 20оС 30оС 40оС 50оС 60оС
NH3 0.274 0,485 0,823 1,36 2,15 3,36 5,06
SO2 1,48 2,24 3,67 5,72 8,03 11,2 16,3
CO2
O2
H2S

Зная парциальное давление компонента в газовой смеси РH2S, можно рассчитать равновесное содержание поглощенного газа в газовой смеси

СH2S(г) =




Р – давление газа.

Равновесие – это термодинамическое состояние системы, при котором скорости прямого и обратного процессов равны.

Закон Рауля-Дальтона. Позволяет произвести расчет равновесной концентрации растворенного газа в газовой смеси.

СH2S(г) = СH2S(р)

где РH2S(ч) – давление паров чистого компонента

Р – общее давление газа

СH2S(р) – содержание компонента в растворе, доли

Статика массообменных процессов.

Статика определяет равновесие и материальный баланс массообменных процессов. Статика абсорбции – равновесие между фазами определяется правилом фаз Гиббса (число степеней свободы, т.е. параметров, процесса равно числу компонентов минус число фах плюс 2):

С= К – Ф + 2

где К – количество компонентов;

Ф – количество фаз.

Для абсорбции: число фаз – 2 (газ-жидкость), число компонентов – извлекаемый компонент в газе, очищенный газ, жидкий поглотитель (трехкомпонентная система) – 3.

Тогда С= 3-2+2=3. Таким образом для абсорбции это значит, что можно изменять 3 параметра (Р, Т, состав одной из фаз), не нарушая при этом равновесия в системе.

Уравнение равновесия y = k*x

Материальный баланс массообменных процессов G*y1 + L*x2 =G*y2 + L*x2 или

G*(y1 – y2) = L*(x1- x2)







Сейчас читают про: