sciaga5, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy inżynierii procesowej


1)ADSORPCJA-proces w którym wykozystuje się zmiany stezenia skladnika na powierzchni rozdzialu faz spowodowane oddzialywaniem sil powierzchniowych.Wyroznic tu można sily typu van der waalsa,sily wiazan wodorowych oraz oddzialywanie prowadzace do przemiany fizycznej z utworzeniem zwiazku na powierzchni faz.Ze względu na charakter sily rozrozniamy adsorpcje:-fizyczna(adsorpcja)i-chemiczna(chemisorpcja).Czasteczki atomy lub jony fazy gazowej znajdującej się w pobliżu granicy rozdzialu faz podlegaja dzialaniu czastek lub atomow powierzchniowych fazy stalej,których stan energetyczny jest inny niż tych samych atomow lub czastekw glebi fazy stalej.Te nierownowazone sily powoduja ze na powierzchni granicznej rozdzialu faz nastepuje zmiana koncentracji czasteczek w porównaniu z ich zawartością w glebi fazy gazowej lub cieklej.

Rozklad stężenia absorbentu w obszarze powierzchni granicznej cialo stale-gaz.

Przy dostatecznie dlugim czasie kontaktu obu faz ustala się rownowaga adsorpcyjna.Rrownanie równowagi adsorpcyjnejopisuje zależność stężenia adsorbentu C od ciśnienia równowagowego p w glebi roztworu w zadanej temp.T

F(c,p,T)=0gdzie:C-ilosc substancji zaadsorbowanej,okreslona jako ilość adsorbatu przypadającego na 1 gram adsorbentu; p-czastkowe ciśnienie równowagowe składnika gazowego adsorbowanego w rdzeniu fazy gazowej;T-temp.Najczesciej równowagę adsorpcji przedstawia się w postaci izotermy adsorpcji opisywanej równaniem:

C=f(p)T=const.Wedlug Brenauera Deminga i tellera można wyroznic 5 podstawowych typow izotermy.przedstawiamy je jako krzywe zależności c od ciśnienia czastkowego gazu.

Typy izomer:1-adsorpcja jednoczasteczkowa ;2i3-ads.przy zblizaniu się do ciśnienia nasycenia pary ps

;4i5-odpowiednik krzywych 1i2 z tym ze maximum adsorpcji jest osiagane przy ciśnieniu niższym od ciśnienia nasyceniapary(jest powodowane efektem kapilarnym).W przypadku adsorpcji na porowatych adsorbentach należy uwzglednis wpływ krzywizny powierzchni kondensacji..Warstwy adsorbatu zwilżające sciany kapilary tworza menisk wklęsły.Cisnienie pary nasyconej nad nimi jest nizsze od ciśnienia nad powierzchnia plaska.dlatego tez kondensacja na tych zakrzywionych warstwach zachodzi przy cisnieniech niższych od ps.Zaleznosc miedzy ciśnieniami kondensacji kapilarnej p i ciśnieniem nasycenia podaje równanie kelvina:0x01 graphic

gdzie:0x01 graphic
-napieci powierzchniowe,r-promien kapilary,V-obietosc molowa cieczy.

SZYBKOŚĆ ADSORPCJI

Szybkość ustalania sie równowagi adsorpcyjnej zalezy od własności fizykochemicznych adsorbowanych czastek oraz budowy adsorbenta.W procesie można wyroznic następujące etapy:

1)transport adsorbentu z wnętrza roztworu do powierzchni ziarna adsorbentu:2)transport dyfuzyjny adsorbentu do wnętrza kapilary adsorbenta:3)adsorbancja na powierzchni aktywnej.Szybkosc procesu jest zazwyczaj ograniczaona szybkością transportu dyfuzyjnego.Dotychczas nie istnieje matematyczny opis kinetyki procesu adsorpcji,który uwzględniał by wszystkie czynniki wpływające na szybkość.Najczesciej stosowane równanie ma postac0x01 graphic
gdzie:Ka-stala szybkości adsorpcji-zalezne od rodzaju adsorbentu,powierzchni adsorbenta i temp.:c-cisnienie:co-rownowagowa ilość adsorbentu.

SPOSOBY REALIZACJI PROCESU W technicznych rozwiązaniach procesu stosuje się zarówno procesy w nieruchomej jak i ruchomej czesci adsorbentu.

1)adsorpcja z osowajacym się zlozem-w skutek scierania się adsorbentu nastepuje zapylanie i straty adsorbentu:2)ads.stopowa w zlozu fluidalnym-dol kolumny jest desorberem a glowica sluzy do chlodzenia zloza.adsorbentzawracany jest z desorbera do głowicy na zasadzie transportu pneumatycznego.

METODy REGENERACJICelem regeneracji adsorbenta jest odzyskanie adsorbenta jeżeli jest on cennym składnikiem.W tym celu adsorbent poddaje się dzialaniu podwyższonej temperatury pod obniżonym ciśnieniem.Wymywanie prowadzi się za pomoca gazu obojętnego lub pary ciekłych rozpuszczalnikow.STOSOWANE ADSORBENTY jakość adsorbentow stanowi rozwiniecie ich powierzchni wew.Najczesciej to z ta cecha jest zwiazana zdolność adsorpcyjna.Wazna cecha jest rozklad wielkości porow(makro-i mikro-)Handlowe nazwy odsorbentow: a)ziemie bielace -spreparowane glikokrzemiany b)ziemie fullera-naturalny,uwolniony krzemien glinowo-magnezowy c)sita molekularne-uwodnione glinokrzemiany.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ADSORPCJE:1)temp.wplywa i na kinetyke i równowagę adsorpcyjna-ads.fizycznaw wyższej temp proces zaczodzi szybciej—chemisorpcja-wplyw temp.azlezy od indywidualnego typu reakcji.2)szybkość przepływu roztworu nie wpływa na równowagę ma jednak wpływ na kinetyke.3)wzrost gęstości adsorbenta powoduje zmniejszenie zdolności adsorpcyjnej.

ZASTOSOWANIE ADSORPCJI:

-rozdzielenie gazow(odswierzanie powietrza)

-odzdzielanie par od gazow(usowanie wilgoci)

-oddzielanie jonow roztworu zatężenia metali

-frakcjonowanie składników mieszaninygdy ads.prowadzone jest selektywnie.

2)MIESZANIE,MOC MIESZANIA celem mieszania jest wyrównanie temperatur i/lub w przypadku cieczy niejednorodnych(zawiesin,emulsji itp.)mających tendencje do grawitacyjnego rozwarstwiania,mieszanie stwarza stan równowagi dynamicznej.Na proces mieszania wpływają wlasnoscicieczy(gazu)jak i charakter ruchu powodujący mieszanie ,konstrukcja aparatu mieszajaczego jak i prędkość obrotow mieszadla.Rozpatrujac wpływ własności cieczy należy wskazac trzy istotne przypadki charakterystyczne dla roznej zmiennej lepkości cieczy zaleznie od prędkości obrotowej mieszadla:-CIECZE NIUTONOWSKIE-intensywnosc mieszania nie wpływa na zmiany lepkości plynu zaleznego jedynie od temp.procesu;

-CIECZE PSEUDOPLASTYCZNE BINGMANA-lepkosc maleje przy dużych obrotach mieszadla i energetycznie korzystniej jest prowadzic proces przy większej prędkości obrotow mieszadla;

-CIECZE ZINTEGROWANE-lepkosc wzrasta ze wzrostem liczby obrotow mieszadla ,mieszanie prowadzi się przy pewnym optimum obrotow.

TIKSOTROPIA-pod wpływem ciśnienia material jest ciecza a gdy nie ma ciśnienia to jest cialem stalym..

Klasyczne mieszadlo,dla układu w którym faza ciagla jest ciecz.Na rysunku układ profilu podczas mieszania oraz lokalnych kierunkow przemieszczania płynów.Jezeli mieszamy cos co się utlenia nie możemy doprowadzic do powstania leja.Mamy 12 rodzai mieszadel.Charakter ruchu cieczy okresla liczba Re nie jest kryterium uniwersalnym nie uwzglednia rodzaju mieszadla0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
-gestosc;0x01 graphic
-lepkosc;n -predkosc obrotowa mieszadla;d-srednica mieszadla.Obraz ten będzie się zmienial w zależności od:

-wymiarow względem mieszadla(hid)

-wymiarow zbiornika(o średnicy D)

-budowy mieszadla i jegopolozenia względem ścian zbiornika

-pedu obrotu mieszadla n

-wysokosci slupa cieczy H w zbiorniku.

W pewnych warunkach wytworzona lepkość może osiągnąć poziom lapy mieszadla i procesowi będzie towazyszyc napowietrzanie co jest korzystne.

MOC MIESZANIA to ilość energi przekazanej w jednostce czasu do cieczy.Moc silnika napędzającego mieszadlo może być odpowiednio wieksza,należy bowiem uwzglednis sprawność kinetyczna układu mieszadlo-silnik.

OBLICZANIE MOCY MIESZANIA NA PODSTAWIE ANALIZY WYMIAROWEJ.Na moc mieszania wpływają następujące wielkości:

-wielkosc fizyczna układu mieszanego(0x01 graphic
)

-parametry kinetyczne i dynamiczne układu(n,g)

-parametry geometryczne mieszadla(srednica mieszadla ,wysokość cieczy itp.)

Dla układów geometrycznych podobnych w celu przeprowadzania analizy wymiarowej wystarczy wziąć jeden parametr liniowy0x01 graphic
;0x01 graphic
-dla ruchu laminarnego0x01 graphic
-dla ruchu burzliwego-z tego wynika od jakich parametrow zalezy moc mieszania i jaki jest wpływ ilościowy.Zaleznosc współ.oporu mieszania od liczby reynoldsa Re dla roznych typow mieszadel:

Moc silnika:

0x01 graphic

3)SEDYMENTACJA



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sciaga8, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy inżynierii procesowej
sciaga6, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy inżynierii procesowej
sciaga4, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy inżynierii procesowej
sciaga7, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy inżynierii procesowej
sciaga3, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy inżynierii procesowej
Struktura źródeł błędów w procesie pomiarowym, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wyk
Zadanie z pasowania otwarte, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011
Met i klim wykaldy sciaga, PWR Politechnika Wrocławska, Meteorologia i Klimatologia (api1990)
Błędy przypadkowe Metoda pośrednia, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011
Przedrostki stosowane do oznaczenia wielokrotności jednostek, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy
MWG Program wykładu, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, WYKŁADY
metrologiaodp skp, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii
Pracownia Metrologii i Badań Jakości, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011
KLASYFIKACJA BŁĘDÓW a1x, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011
Dyrektywa dot pomiarow, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011

więcej podobnych podstron