Кинетические закономерности основных процессов химической технологии

Скорость процесса прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. Величина обратная сопративлению называется коэффициентом скорости процесса.

Основные кинетические уравнения:

1) Для движения потоков материалов (жидкостей или газов) через аппарат

; ;

V – объем протекающей жидкости

F- площадь сечения аппарата

τ – время

ΔР – перепад давлений в аппарате

R₁ – гидравлическое сопротивление аппарата

k₁- коэффициент скорости процесса

2) Для движения или переноса тепла

; ;

- количество тепла передаваемое от одного источника тепла другому

– поверхность теплообмена

R₂ – термическое сопротивление

Δt – средняя разность температур между обменивающимся теплом теплоносителями

k₂- коэффициент теплопередачи

3) Для переноса вещества из одной фазы в другую

- количество вещества, перемещаемого из одной фазы в другую

-поверхность контакта фаз

– время

- разность между равновесной и рабочей концентрацией вещества в фазах

-диффузионное сопротивление

k₃- коэффициент массы передачи

4) Для химических превращений

-количество прореагирующего в хим.процессе вещества

- объем реактора(аппарата)

- коэффициент скорости хим.процесса

- движущая сила процесса, которая зависит от концентрации реагирующих веществ

Коэффициенты скорости различных процессов зависят от скорости движения потока материалов, поэтому вывод всех кинетических закономерностей на законах движений материальных потоков.

3. Основные определения гидравлики: капельно-жидкое и газообразное состояние вещества, идеальная жидкость, гидростатическое давление.

Капельно-жидким называется состояние вещества отличающееся почти полной не сжимаемостью тела и весьма малой его температурой расширения, плотность к жидкому телу остается неизменной, независящей от давления и температуры.

Газообразное состояние характеризуется значительной сжимаемостью и большим коэффициентом объемного расширения вещества, потому с изменением температуры и давления плотность газов изменяется в широких пределах.

«Идеальная жидкость» - это абсолютно несжимаемое под действием давления, неизменяющая своего объема с изменением температуры и не обладающая силами внутреннего трения частиц. Идеальная жидкость обладает постоянной плотностью, а коэффициенты температурного расширения и внутреннего трения равны нулю.

Величина гидростатического давления в какой-либо произвольно взятой точки жидкости не зависит от выбранного направления. Как бы мы не проводили плоскость через данную точку жидкости величина давления на плоскость будет одна и та же. Однако гидростатическое давление в разных точка жидкости расположенных ближе к поверхности будет иным, чем в точках удаленных от этой поверхности.