Раздел 3 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.

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?

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

Тема 3.2 Теория перегонки

Студент должен:

знать:

- определение равновесной системы;

- закон Рауля-Дальтона;

- кривые равновесия фаз, изобарные кривые;

- сущность константы фазового равновесия;

- сущность однократного и многократного испарения бинарных и сложных смесей;

- уравнения, используемые при расчете однократного испарения (ОИ) бинарных и сложных смесей;

уметь:

- строить изобарные кривые, кривые равновесия фаз;

- определять константу фазового равновесия и упругость паров для индивидуальных углеводородов и нефтяных фракций;

- строить кривые ОИ нефтепродуктов на основе истинных температур кипения (ИТК), используя график Обрядчикова и Смидовича;

- рассчитать ОИ сложных смесей.

При изучении данной темы следует уяснить разницу между простой перегонкой и ректификацией.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем физический смысл перегонки?

2. Каков физический смысл закона Рауля-Дальтона?

3. Что позволяют определить изобарные кривые?

4. В чем сущность константы фазового равновесия?

5. В чем сущность однократного и многократного испарения бинарных и сложных смесей?

Литература :[1], с.229-268; [2], с. 210-240.