В каких случаях при выводе уравнений рабочих линий в массообменных процессах используются относительные потоки и концентрации? Указать, какие концентрации связывает рабочая линия процесса.

Ответ: Концентрацией называется величина, выражающая содержание какого-либо компонента в смеси (в фазе, в системе из нескольких фаз, в том или ином сечении технологического аппарата, в части аппарата или в аппарате в целом).

Концентрация компонента задается отношением его количества к количеству какого-либо другого компонента смеси, нескольких или всех её компонентов. Концентрации классифицируют по разным признакам, в том числе и по базе, к которой отнесена концентрация компонента. В случае относительных концентраций базой является один компонент.

Рассмотрим систему класса 3(2-2)1. Системы, принадлежащие к этому классу, содержат по два компонента в каждой фазе, причем лишь один из этих компонентов переходит из одной фазы в другую. Этот компонент называют «веществом» В или «переходящим компонентом» ПК. Остальные компоненты из фазы в фазу не переходят, они являются носителями вещества и в смысле массообмена инертами («ин.»). Количества (в периодических процессах) и потоки (в непрерывных) инертов остаются неизменными в ходе массообменного процесса. Именно поэтому концентрации ПК здесь удобно выражать в относительных единицах, приходящихся, например, на 1 кг того или другого инерта. И на осях концентрационных диаграмм откладываются относительные концентрации; например, в случае абсорбции: y (кг ПК)/(кг инерта-газа), x (кг ПК)/(кг инерта-жидкости).

Количества и потоки фаз. Для компонента (или группы компонентов), предпочтительно для того (или тех), количества (потоки) которого не изменяются в ходе процесса (их называют «инертами»); эти относительные количества (потоки) выражаются в (кг ин.) и (кг ин.)/с.

Следовательно, относительные потоки и концентрации используются, когда можно выделить поток, не изменяющийся в ходе процесса.

Цель массообменного процесса - перенос вещества (В) из фазы в фазу: одна из фаз отдает В, другая его получает. В ходе процесса по мере движения потоков в аппарате вдоль поверхности контакта происходит изменение концентраций В - понижение в отдающей фазе, повышение - в принимающей. Поэтому в разных точках, сечениях аппарата контактируют фазы с разными концентрациями; эти концентрации в точке или сечении контакта называются сопряженными.

Зависимость сопряженных концентраций в рабочем диапазоне их изменения носит название рабочей линии процесса.

Дайте определение процесса абсорбции. Каким образом изменение условий проведения процесса физической абсорбции в аппаратах (температура абсорбента, рабочее давление ) будет влиять на эффективность абсорбции?

Ответ: Абсорбцией называют процесс избирательного извлечения одного или нескольких компонентов из газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Обратный процесс-выделение из абсорбента растворенных в нем газов (паров) носит название десорбции. При отсутствии химического взаимодействия между поглощаемым компонентом и абсорбенто процесс называется физической абсорбцией.

Кривая 3 характеризует равновесные концентрации в фазах при некоторой постоянной температуре t (изотерма абсорбции). Если температуру системы t изменить до t1, то прежней концентрации компонета х будет соответствовать новое значение у1, виличине х’ – значение у’ и т.д При этом с увеличением температуры растворимость поглощаемого компонента в жидкости понижается. Этим объясняется проведение процесса адсорбции при пониженной температуре – в таких условиях адсорбент обладает большей поглотительной способностью, а значит его расход меньше при прочих равных условиях.

При неизменной концентрации ПК в газовой фазе его растворимость в жидкости с повышением давления увеличивается, поэтому абсорбцию выгодно проводить при повышенном