Раздел 3. Тема 3.1 Основы теории массопередачи

МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Тема 3.1 Основы теории массопередачи

Студент должен:

знать:

- виды массообменные процессов;

- способы выражения состава фаз;

- уравнение молекулярной и конвективной диффузии;

- движущую силу процесса массопередачи;

- материальный баланс процессов массообмена;

- уравнение оперативной линии;

- число единиц переноса;

уметь:

- рассчитывать состав фаз смесей;

- производить пересчет мольных концентраций в массовые и наоборот, рассчитывать молекулярную массу смеси по известным массовым и мольным концентрациям;

- рассчитывать среднюю плотность смеси по известным массовым, мольным и объемным концентрациям;

- определять число теоретических тарелок графоаналитическим методом.

Общие признаки массообменных процессов.

Виды массообменных процессов. Способы выражения состава фаз. Равновесие между фазами. Молекулярная и конвективная диффузии. Уравнения и коэффициенты молекулярной диффузии, массоотдачи. Основное уравнение массопередачи, коэффициент массопередачи. Средняя движущая сила процесса массопередачи.

Материальный баланс процессов массообмена. Уравнение оперативной линии. Число единиц переноса, число теоретических тарелок, методы их определения.

Практические занятия № 6

Методические указания

При изучении данной темы необходимо уделить особое внимание выражению состава фаз в различных концентрациях и пересчёту одних концентраций в другие.

Проведите аналогию между уравнениями массопередачи и теплопередачи, между уравнениями массоотдачи и теплоотдачи.

Познакомьтесь с основами составления материального баланса массообменных процессов, с понятием числа единиц переноса, теоретической тарелкой. Эти понятия понадобятся вам при изучении последующих тем.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие процессы называются массообменными? Для чего они применяются?

2. Каково математическое выражение уравнения равновесия в общем виде?

3. Какая концентрация называется массовой?

4. Какая концентрация называется мольной?

5. Какая концентрация называется объёмной?

6. Напишите уравнение, выражающее связь между массовой и мольной концентрациями.

7. Напишите уравнения для определения средней молекулярной массы через мольные и массовые концентрации.

8. Напишите уравнение массопередачи. Объясните каждую величину, входящую в уравнение.

9. Каков принцип составления материального баланса массообменного процесса?

10. Как вывести из уравнения материального баланса уравнение оперативной линии?

11. Как ведётся расчёт массообменных процессов по числу единиц переноса? Что называется числом единиц переноса?

12. Что называется теоретической тарелкой? Как рассчитать число теоретических тарелок, необходимых для ведения процесса?

Литература:[1], с.191-204; [2], с. 170-180; [3], с. 560-589.