З дисципліни ПРОЦЕСИ ТА АПАРАТИ

Частина ІI

Масообмінні процеси

для спеціальності 6.07.08.00

“Екологія та охорона навколишнього середовища”

Затверджено Затверджено

на засіданні кафедри на засіданні навчально-

„Екологія та безпека методичної комісії

життєдіяльності” факультету АД

Протокол №3 від 15.10.2008р. Протокол №2 від 1.10.2008р.

_________С.П. Висоцький __________Л.М. Морозова

Горлівка, 2008

УДК 50. (075)

Процеси та апарати. Курс лекцій для студентів спеціальності 7.070801 – Екологія. Частина IІ –7-й семестр.

Укладач О.Г.Сірик – Горлівка АДІ ДонНТУ, 2008 р.

Викладені основні поняття процесів масопередачі, абсорбції, адсорбції, кристалізації і сушіння.Приведені конструкції найбільш поширених апаратів для виконання процесів, основи їх розрахунку.

При складанні ІІ частини курсу за основу прийнято рекомендований Міністерством освіти i науки України підручник В.С.Шалугіна та В.М.Шмандія „Процеси та апарати промислових технологій” – К.: ЦУЛ, 2008. – 392 с.

Укладач: О.Г.Сірик – доц.

Відповідальний за випуск С.П.Висоцький, проф.

ЗМІСТ

Стор.

Лекція 1ОСНОВИ МАСОПЕРЕДАЧІ .........................................................6

1.1 Види масообмінних процесів.......................................................6

1.2 Способи вираження складу фаз....................................................7

1.3 Рівновага масообмін них процесів...............................................8

1.4 Матеріальний баланс масопередачі.............................................8

1.5 Способи взаємодії розподіляючих фаз........................................10

Лекція 2 . РІВНЯННЯ МАСОПЕРЕДАЧІ.........................................12

2.1 Рівняння робочих ліній процесу масопередачі...........................12

2.2 Основне рівняння масопередачі...................................................13

Лекція 3 ЗАКОНИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ДИФУЗІЇ..............................14

3.1 Перший закон Фіка........................................................................14

3.2 Конвективна дифузія.....................................................................15

3.3 Схема процесу масопередачі……………………………………16

Лекція 4 ПОДІБНІСТЬ ДИФУЗІЙНИХ ПРОЦЕСІВ........................19

4.1 Дифузійні критерії подібності......................................................19

4.2 Критерійні залежності масообмін них процесів.........................20

Лекція 5.................................................................................................21

5.1 Рушійна сила процесів масопередачі..........................................21

Лекція 6 РОЗРАХУНКИ МАСООБМІННИХ АПАРАТІВ.............22

6.1 Число одиниць переносу..............................................................22

6.2 Модифіковані рівняння масопередачі........................................24

Лекція 7 АБСОРБЦІЯ.....................................................................................26

7.1 Поняття про абсорбцію.................................................................26

7.2 Рівновага в процесах абсорбції....................................................28

7.3 Матеріальний баланс процесу абсорбції……………………….30

7.4 Кінетика процесу абсорбції …………………………………….31

Лекція 8 ПРИНЦИПОВІ СХЕМИ АБСОРБЦІЇ................................35

8.1 Прямоточна і проти точна схеми.................................................35

8.2 Схеми абсорбції з рециркуляцією...............................................37

8.3 Десорбція………………………………………………………...38

Лекція 9 КОНСТРУКЦІЇ АБСОРБЕРІВ...........................................39

9.1 Поверхневі абсорбери…………………………………………..40

9.2 Плівкові абсорбери.......................................................................41

9.3 Насадкові абсорбери……………………………………………43

9.4 Гідродинамічні режими насадкових колон...............................46

Лекція 10 КРИСТАЛІЗАЦІЯ......................................................................56

10.1 Процес кристалізації..................................................................56

10.2 Матеріальний баланс кристалізації..........................................59

10.3 Тепловий баланс кристалізації..................................................60

10.4 Устаткування кристалізації........................................................61

Лекція 11 АДСОРБЦІЯ.................................................................................63

11.1 Процес адсорбції.........................................................................63

11.2 Рівновага в процесах адсорбції .................................................64

11.3 Адсорбенти і іонообмінні смоли...............................................66

Лекція 12 АПАРАТИ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ АДСОРБЦІЇ...............68

12.1 Апарати з нерухомим шаром адсорбенту.................................68

12.2 Апарати з рухомим шаром адсорбенту.....................................69

12.3 Апарати з механічним транспортуванням адсорбенту............71

Лекція 13 СУШІННЯ..........................................................................75

13.1 Процес сушіння ..........................................................................75

13.2 Рівновага в процесі сушки..........................................................76

13.3 Кінетика сушки............................................................................78

13.4 Конвективна сушка.....................................................................82

Лекція 14 ДІАГРАМА СТАНУ ВОЛОГОГО

АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ...........................................................86