АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

МАССОПЕРЕДАЧА

Гомогенные системы. Система, в которой наблюдается полное рас­творение компонентов с образованием только одной фазы, называется г о - могенной системой.

Для химической технологии представляют практический инте­рес следующие гомогенные системы:

А) газообразные смеси: (газ+газ) и (газ-j-nap);

Б) жидкие растворы: (жидкость+газ), (жидкость+жид кость) и (жидкость-Ьтвердое тело):

В) твердые материалы: (твердое тело+газ), (твердое тел о+жидкость) и (твердое тел о -+- твердое тело).

Разделение гомогенных систем на составляющие их компоненты из смеси, а также образование гомогенных систем из гетерогенных осуществ­ляется путем перехода тех или иных компонентов системы из одной фазы в другую посредством диффузии.

Так как скорость протекания процессов разделения и образования гомогенных систем определяется в основном скоростью диффузии, то та­кие процессы называют диффузионными.

В химической технологии практически используются следующие диф­фузионные процессы:

1) Абсорбция и адсорбция газов и паров;

2) Десорбция газов из жидких и твердых поглотителей;

3) Перегонка жидкостей;

. 4) экстракция жидких и твердых веществ;

5) Кристаллизация и растворение твердых веществ;

6) Сушка влажных материалов.

Состав фаз. Основной характеристикой любой фазы является коли­чественный ее состав или содержание отдельных компонентов, выраженное в тех или иных соотношениях. Состав фаз выражают: в весовых процентах или весовых долях от общего веса фазы, в молярных долях, в килограммах и кг-мол на 1 м3 объема фазы, кг-мол на 1 кг-мол растворителя или инертного газа.

На практике работают с системами, состоящими из двух фаз; в таких системах одну фазу (жидкую или твердую) будем обозначать через ФА., а другую (газовую или паровую) через Фу.

Примем следующие обозначения: А, В, С...—компоненты системы; §а* 8в> —весовые количества компонентов в фазе Фх\ 8а» 8с-••—весовые количества компонентов в фазе Ф^,;

А—содержание данного компонента в фазе Фх в вес. %; а'—содержание данного компонента в фазе Ф^ в вес. %; х—содержание данного компонента в фазе Фх в вес. долях; У—содержание данного компонента в фазе Ф^ в вес. долях;

Х—содержание данного компонента в фазе Фл. в долях моля; у—содержание данного компонента в фазе в долях моля; X—содержание данного компонента в фазе Фд. в кг-мол на

1 кг-мол растворителя; У—содержание данного компонента в фазе в кг-мол на

1 кг-мол инертного газа; с—содержание данного компонента в фазе ФЛ. в кгс на 1 м3 смеси;

С'—содержание данного компонента в фазе Фу в кгс на 1 м3 смеси;

М—молекулярный вес данного компонента. Если система состоит из п компонентов, то содержание данного компонента К будет выражаться так: в весовых процентах

Ёк

100%

(3-1) (3—1а)

(3-16) (3—1 в)

■+ Sn

В молярных долях

М,

Долей моля

LN

М,

М,

Долен моля

В

Мг

'А 1Г1В

В кг-мол на 1 кг-мол растворителя

_ х кг-мол

1 — х кг-мол

В кг-мол на 1 кг-мол инертного газа

У кг-мол — у кг-мол

ХМ кгс

22,4 ж3 УМ кгс

С =

22,4 м8