Абсорбция және масса үрдісі


Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
Масса өту үрдісінің кинетикасы және масса тасымалдау үрдістерінің
механизмі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
Абсорбция. мәні және фазалық тепе.теңдік. Абсорбцияның материалдық
балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
Әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9
Қазіргі химиялық технологияда бір немесе бірнеше компоненттердің бір фазадан екінші фазаға өтуімен сипатталатын масса алмасу процестері кең тараған және олардың маңызы өте зор. Масса алмасу құбылысы фазалардағы компоненттер концентрациялары өзгеруімен жүреді, сондықтан ол ажырату процестер негізіне жатады.
Масса алмасу процестері жәрдемімен қоспаларды ажыратудың негізгі мақсаттары ретінде әдетте мыналарды көрсетеді:
- қоспадан таза (немесе концентірленген) қажетті компонентті алу;
- қоспадан қажетсіз заттарды шығару.
Химия технологиясында және онымен іргелес салаларда, мәселенки, тамақ, фармацевтика, микробиология, металлургия өндірістерінде масса алмасу процестері кеңінен қолданылады.
Компонентпен алмасатын фазалардың тікелей жанасуымен өтуіне байланысты технологиялық әдістер (негізінде процесс) бойынша бөлу ең кең таралған.
Абсорбция (сұйық – газ жүйеде) – заттың газды фазадан сұйық фазаға өтуімен сипатталатын масса алмасу. Сұйықтан газды ажырату кері процесі десорбция деп аталады.
Сұйықтарды айдау (дистилляция және ректификация) – ажыратылатын қоспаны қайнатумен алынған будың сұйықпен қарама-қарсы әрекеттесуі арқылы гомогенді сұйық қоспаларды ажырату.
Экстракция (сұйық – сұйық жүйеде) – бастапқы сұйықпен араласпайтын басқа сұйықпен сұйық ішінде еріген затты шығару.
Адсорбция (газ – қатты зат және сұйық – қатты зат жүйелерінде) – қатты сіңіргіш көмегімен газды немесе сұйық қоспадан бір (немесе бірнеше) компонентті сіңіру. Кері процесс – десорбция – адсорбциядан соң жүргізіледі, жиі сіңіргіштен сіңірілген затты бөліп алу үшін қолданылады.
Кептіру – қатты материалдардан булану арқылы ылғалды шығару. Бұл процесте масса алмасу ылғалдың қатты фазадан газды немесе булы фазаға ауысуымен байланысты.
Еріту және шаймалау (сұйық – қатты зат жүйеде) – қатты заттарды (немесе қатты заттар компоненттерін) еріту; шаймалау деп сұйық еріткішпен қаты материалдан бір немесе бірнеше компонентті таңдап ерітумен бөліп шығаруды айтады.
Мембраналық процестер – компоненттер әртүрлі жылдамдықпен өтетін жартылай өткізгіш жарғақ (мембрана) арқылы компоненттің фазадан фазаға тасымалдануы.
Масса өту – күрделі процесс. Мұнда заттың (массаның) бір фаза ішінде тасмыалдануы, фазалар шекара беті арқылы тсмыалдануы және оның екінші фаза ішінде тасымалдануы жүреді. Ал, бұл шекара кейде қозғалмалы (газ (бу) – сұйық,
1. Акбердиев Ә., Молдабеков Ш.М., Химия технологиясының негізгі үрдістері және аппараттары, Алматы, 1993 (1-ші бөлім, 302 б., 2-ші бөлім, 183 б.).
2. Касаткин А.Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 9-е изд., М., Химия, 1973, 750 с.
3. Ержанов М.Қ. Студенттің пәндік оқу–әдістемелік кешені. Алматы, ҚазҰТУ 2006,96 б.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 7 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
Масса өту үрдісінің кинетикасы және масса тасымалдау үрдістерінің
механизмі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
Абсорбция- мәні және фазалық тепе-теңдік. Абсорбцияның материалдық
балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6
Әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9

КІРІСПЕ

Қазіргі химиялық технологияда бір немесе бірнеше компоненттердің бір фазадан екінші фазаға өтуімен сипатталатын масса алмасу процестері кең тараған және олардың маңызы өте зор. Масса алмасу құбылысы фазалардағы компоненттер концентрациялары өзгеруімен жүреді, сондықтан ол ажырату процестер негізіне жатады.
Масса алмасу процестері жәрдемімен қоспаларды ажыратудың негізгі мақсаттары ретінде әдетте мыналарды көрсетеді:
- қоспадан таза (немесе концентірленген) қажетті компонентті алу;
- қоспадан қажетсіз заттарды шығару.
Химия технологиясында және онымен іргелес салаларда, мәселенки, тамақ, фармацевтика, микробиология, металлургия өндірістерінде масса алмасу процестері кеңінен қолданылады.
Компонентпен алмасатын фазалардың тікелей жанасуымен өтуіне байланысты технологиялық әдістер (негізінде процесс) бойынша бөлу ең кең таралған.
Абсорбция (сұйық - газ жүйеде) - заттың газды фазадан сұйық фазаға өтуімен сипатталатын масса алмасу. Сұйықтан газды ажырату кері процесі десорбция деп аталады.
Сұйықтарды айдау (дистилляция және ректификация) - ажыратылатын қоспаны қайнатумен алынған будың сұйықпен қарама-қарсы әрекеттесуі арқылы гомогенді сұйық қоспаларды ажырату.
Экстракция (сұйық - сұйық жүйеде) - бастапқы сұйықпен араласпайтын басқа сұйықпен сұйық ішінде еріген затты шығару.
Адсорбция (газ - қатты зат және сұйық - қатты зат жүйелерінде) - қатты сіңіргіш көмегімен газды немесе сұйық қоспадан бір (немесе бірнеше) компонентті сіңіру. Кері процесс - десорбция - адсорбциядан соң жүргізіледі, жиі сіңіргіштен сіңірілген затты бөліп алу үшін қолданылады.
Кептіру - қатты материалдардан булану арқылы ылғалды шығару. Бұл процесте масса алмасу ылғалдың қатты фазадан газды немесе булы фазаға ауысуымен байланысты.
Еріту және шаймалау (сұйық - қатты зат жүйеде) - қатты заттарды (немесе қатты заттар компоненттерін) еріту; шаймалау деп сұйық еріткішпен қаты материалдан бір немесе бірнеше компонентті таңдап ерітумен бөліп шығаруды айтады.
Мембраналық процестер - компоненттер әртүрлі жылдамдықпен өтетін жартылай өткізгіш жарғақ (мембрана) арқылы компоненттің фазадан фазаға тасымалдануы.
Масса өту - күрделі процесс. Мұнда заттың (массаның) бір фаза ішінде тасмыалдануы, фазалар шекара беті арқылы тсмыалдануы және оның екінші фаза ішінде тасымалдануы жүреді. Ал, бұл шекара кейде қозғалмалы (газ (бу) - сұйық, сұйық - сұйық жүйлерде масса өту), кейде қозғалыссыз (қатты денемен масса өту) болуы мүмкін.

Масса өту үрдісінің кинетикасы және масса тасымалдау үрдістерінің механизмі

Массаалмасу процестері деп өту бағытындағы бір фазадан екінші фазаға өтетін бөлшектердің (массаның) бағытымен анықталатын технологиялық процестерді айтады, ал осы процестерді өткізуге керекті қондырғыларды массаалмасу қондырғылары деп аталады.
Осы массаалмасу қондырғыларында әр түрлі процестер өтуі мүмкін. Олар: абсорбция, ректификация, экстракция,присталлизация, адсорбция,құрғату, ионалмасу процестері және мембраналық айыру.
Осы жоғарыда айтылған процестердің барлығына ортақ нәрсе: заттардың бір фазадан екінші бір фазаға өтуі, яғни массаөту процесі. Бұл процесте заттардың бір фазадан екінші фазаға өтуі, заттардың конвентивті тасымалдануына және диффизияға байланысты. Сондықтан жоғарыдағы процестерді массаалмасу немесе диффузиялық процестер деп атайды.массаалмасу процесі массаөту арқылы болады. Массаөту- деп тепе-теңдікке жету бағытындағы заттардың бір фазадан екінші фазаға өтуін айтады.
Масса алмау процесінде қамтылатын негізгі сұрақтар қатарына процестің кинетикасын сипаттайтын массаөту заңы жатады.
Массаөтудің негізгі теңдеуін бойынша айтуға болады: процесс жылдамдығы динамикалық күш пен кедергі бөліндісіне пропорционал, яғни:

егер десек , К- жылдамдық коэффициенті.

бір уақыт мөлшерінде (3.2)-ні жазуға болады.

осы теңдеулермассаалмасу процестерінің кинетикасын сипаттайтын массаөтудің неізгі теңдеулері деп аталады.
Массаның фазалар шекарасына және фазалар шекарасының екі бетіндегі масса беру процестерін қамтитын, шекарадан молекулярлық және турбуленттік диффузия арқылы тасымалдану механизмінің күрделілігіне байланысты бірнеше теориялық модельдер ұсынылған. Бұл модельдер масса тасымалдау механизмін қарапайымдалған түрлерін сипаттайды. Ең қарапайым және кең таралған түрлері: 1) қабықшалы модель; 2) бет жаңарту моделі; 3) шекаралық диффузиялық қабат моделі.
Бұл модельдер негізіне мынадай шарттар қабылданған:
1. Фазадан фазаға тасымалдауға жалпы кедергі екі фазаның кедергілері мен фазалар арасындағы бет кедергісі қосындысынан тұрады. Бірақ фазалар арасындағы бет кедергісін нольге тең деуге болады. сонда, жалпы кедергіні екі фазаның кедергілер қосындысы деп қарастыруға болады.
2. Фазалар бет аралығында тепе-теңдікте болады, фазалар шекарасында тепе-теңдік фазалар ядросында орташа концентрация өзгеруіне қарағанда әлдеқайда тез орнығады.
Льюис пен Уитмен ұсынған қабықша моделі бойынша әр фазада тікелей шекараға қозғалмайтын немесе ламинарлы қозғалатын қабықшалар жалғасып орналасады. Қабықшаларда тасымалдау тек молекулярлық диффузиямен өтеді. Масса беруге барлық кедергі қабықшаларда жиналады.
Егер тасымалдау ядродан фазалар бет арасына қарай жүрсе, онда уақыт бірлігінде бет бірлігі арқылы өткен заттың мөлшері q ядродағы мен фазалар шекарасындағы концентрациялар айырмасына пропорционал:

мұнда с0, сш - ядродағы орташа концентрация және фазалар шекарасындағы концентрация; - шекаралық қабықшаның "эффекті" қалыңдығы.
Фазалық жанасу бетінің жаңарту моделінде масса алмасу қалыптаспаған процесс ретінде қаралады. Бұл топтың алғашқы моделі - Хигбидің ену моделінде бір-бірін тез ауыстырып тұратын сұйықтың (газ немесе будың) элементтерінің аралық беттерінің жанасу кезінде масса беру жүреді.
Элементтер ядродан шекараға турбуленттік серпілістермен тасымалданады. Масса беру фазалар шекаралық бетінің үнемі жаңаруымен өтеді. Бұл бетпен жанасу уақыты соншалықты қысқа, процесс қалыптасып үлгермейді, сондықтан тасымалдау қалыптаспаған молекулярлық диффузия нәтижесінде өтеді.
Қабылданған шарт бойынша, уақыт ішінде бет бірлігі арқылы өткен бір өлшемді ағындағы зат мөлшері q үшін барлық элементтердің жанасу уақыты бірдей деп, анықтауға болады:

Шекарадағы шарттар диффузиялық шекаралық қабат моделінде дәлірек есептеледі. Бұл модель өзгермей бекілген бет және сұйықтың турбулентті ағыны арқылы тасымалдауды өрнектейді. Бұл моделге сұйық немесе газды фазада концентрациялар таралу (1 сур.) сұлбасы сәйкес келеді.

Сурет1. Масса өту процесінде фазаларда концентрациялар таралу сұлбасы.

Фаза ағынының ядросында тұрақты зат концентрациясы турбулентті шекара қабатында баяу төмендей бастайды, мұнда алдымен зат көбінесе турбуленттік серпілістермен тасымалданады. Фазаның шекарасына жақындаған сайын және тұтқыр қабатшада серпілістер азаюымен концентрация төмендейді.
Бұл аймақта үйкеліс күш әсерінен қозғалыс ламинарлыққа жақындайды және молекулярлық диффузиямен тасымалданған зат үлесі жоғарылайды. Фазалар шекарасына тікелей жақындасатын жұқа диффузиялық қабатша ішінде молекулярлық тасымалдау бірыңғай болады.
Диффузиялық қабатша шамасы тұтқыр қабатша шамасымен байланысты:

Бұл шаманы (1.14) өрнекке қойып, табамыз

Мұнда - кинематикалық тұтқырлық; m - әдетте тәжірибе арқылы табылатын фазалар шекарасы маңайында турбуленттік алмасудың бәсеңдеу заңын көрсететін дәреже көрсеткіші.

Абсорбция- мәні және фазалық тепе-теңдік. Абсорбцияның материалдық балансы

Газдар қоспаларынан бір немесе бірнеше компоненттерін сұйық сіңіргішпен (абсорбентпен) таңдаулы ажыратуын абсорбция деп атайды. Абсорбенттен, онда еріген газдарды (буларды) бөліп шығару - абсорбцияға кері процесс - десорбция деп аталады.
Абсорбциялық процестерде екі фаза - сұйық ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Масса
Газдарды өңдеуде абсорбция әдісін қолдану
Ұсақтау және үгіту үрдісі
Газ құрамынан күкіртсутекті жою үрдісі
Тәрбие үрдісі
Ойлау және оқыту үрдісі
Сматр – теледидар және оқыту үрдісі
Каталитикалық риформинг үрдісі
Этанол буларын сумен сіңіруге арналған абсорбция процесінің қолданылуы
Ұйым элементтері және басқару үрдісі
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь