Лекция №7

Тема: Массообменные процессы.

Цель: Датьопределение массообменных процессов, их движущей силы, массопередачи, массоотдачи, кратко охарактеризовать виды массообменных процессов, познакомить с правилом фаз.

План

1. Основные понятия и определения.
2. Виды массообменных процессов (абсорбция, адсорбция, перегонка, экстракция, ионный обмен, сушка, растворение, кристаллизация, мембранные процессы.
3. Способы выражения составов фаз.
4. Правило фаз Гиббса.
5. Фазовое равновесие, линия равновесия.

Основные понятия и определения

Массообменными называются процессы, скорость которых определяется скоростью переноса вещества из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия.

Движущей силой процесса массообмена является градиент концентраций распределяемого между фазами вещества: ∆с = с – с_р, где с – фактическая концентрация вещества в данной фазе; с_р – равновесная концентрация.

Как и в любых других процессах, движущая сила массообмена характеризует степень отклонения системы от состояния динамического равновесия.

Процесс перехода вещества (или нескольких веществ) из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия называют массопередачей. Массопередача осуществляется, как правило, при непосредственном соприкосновении фаз (за исключением мембранных процессов). При этом граница соприкосновения – т. е. поверхность контакта фаз – может быть подвижной (система газ – жидкость, жидкость – жидкость) или неподвижной (газ – твёрдое, жидкость – твёрдое).

Перенос вещества внутри фазы – из фазы к границе раздела фаз или наоборот – от границы раздела в фазу – называют массоотдачей.

Массообменные процессы широко используются в промышленности для решения задач разделения жидких и газовых гомогенных смесей, их концентрирования, а также для очистки сточных вод и отходящих газов производственных процессов.