STĘŻĘNIA

Ułamki:

1. Molowe

2. Masowe

Stosunki:

1. Molowe

2. Masowe

Średnia masa molowa

Gęstość mieszaniny gazowej

Zależność gęstości od T i p

DYFUZJA

I prawo Ficka:

Ilość substancji dyfundującej w czasie t przez określoną powierzchnię prostopadłą do kierunku dyfuzji jest proporcjonalna do pola powierzchni S, gradientu stężeń i czasu.

gdzie:

J - gęstość strum. masy [
]

dc - stężenie składnika [
]

dx - odległość [m]

D - wsp. dyfuzji składnika [
]

dla cieczy:

dla gazów:

II prawo Ficka:

Moduł napędowy procesu dyfuzji:

gdzie:

y_Ar - ułamek molowy w rdzeniu

y_Az - ułamek molowy w zwierciadle

(y_f)_n - przeciwstężenie

Definicja strumienia masy:

Definicja gęstości strumienia masy:

Wnikanie masy:

gdzie:

- wsp. proporcjonalności

- wsp. wnikania masy

Przenikanie masy:

gdzie:

y_Az - zamiennik stężeń

k_AII - wsp. przenikania masy

Zasada wyznaczania współczynników dyfuzji (metoda Stefana)

DESTYLACJA

Zależność składu cieczy i pary od T i p:

Równanie Fenskiego:

Linie równowago x-y-T i x-y:

x-y-T x-y

Destylacja. Warunki rozdziału mieszaniny:

To rozdział mieszaniny ciekłej na składniki przez odparowanie a następnie skroplenie jej składników. Warunkiem rozdziału jest:

• różne temperatury wrzenia składników

• w danej temp. skład cieczy różni się od pary

Destylacja różniczkowa:

Do kotła dostarcza się okresowo pewną ilość mieszaniny o składzie x₀. Następuje jej podgrzanie i odparowanie par o składzie y₀. w kotle zostaje mieszanina o składzie x_n (uboższa o składnik bardziej lotny). Znowu następuje podgrzanie i odparowanie par o składzie y_n. Proces przebiega po linii równowagi.

Bilans:

Destylacja równowagowa:

Do kotła w sposób ciągły dopływa mieszanina o stałym składzie x0. W kotle zostaje ona doprowadzona do temp. równej punktowi C na wykresie x-y-T. „Pół lotna” mieszanina trafia do rozdzielacza, gdzie jest rozdzielana na składnik bardziej lotny D i mniej lotny W.

Bilans:

Linie operacyjne:

1. górna

2. dolna

3. po połączeniu

Jak linie operacyjne przetną się z linią równowagi to R=min

Jak przetną się nad to rektyfikacja niemożliwa

Jak stworzą linie prosta to R=max

Definicja powrotu:

Półka teoretyczna. Sprawność:

Sposoby prowadzenia rektyfikacji:

Pod cisnieniem atmosferycznym, w próżni, pod wyższym ciśnieniem.

Okresowo lub ciągle.

Rodzaje kolumn:

1. półkowe:

dzwonkowe, tunelowe, zaworowe, rusztowe, kaskadowe, sitowe, tunelowo sitowe

2. ze spływającą warstwą cieczy:

z wypełnieniem, rurkowe

3. z wirującymi elementami

ABSORBCJA

Równanie Henrego. Zależność stałej Henrego od T:

Zależność rozpuszczalności od T i p:

Przenikanie masy:

wsp wnikania β i przenikania K

1. kryt Reynoldsa

b) liczba Shmidta

c)liczba Sherwood`a

Równanie linii operacyjnej w kolumnie z wypełnieniem. Minimalny stosunek orosienia:

Rodzaje absorberów:

1. powierzchniowe

2. błonkowe

3. kolumnowe:

z wypełnieniem, natryskowe, barbotażowe

Absorbery powierzchniowe. Zasada działania. Zastosowanie.

Cechą charakterystyczną tego typu aparatów jest ograniczenie powierzchni międzyfazowej ciecz/gaz tylko do powierzchni swobodnej cieczy. Przepływ cieczy i gazu powinien być przeciwprądowy

EKSTRAKCJA

Definicja wsp podzialu dla skł eksrahowanego:

Stosunek stężeń w danych warunkach jest stałe i równe współczynnikowi podziału k

Ekstrakcja jednostopniowa w oparciu o trójkąt fazowy Gibbsa:

1 - obszar całkowitej rozpuszczalności (A+B+C=ukł. jednofazowy)

2 - linia równowagi

3 - obszar roboczy (A+B+C=ukł. dwufazowy)

S_GR - graniczne stężenie surówki

K - wsp podziału

Surówkę o danym składzie (mniejszym od S_GR) poddajemy ekstrakcji. Dodajemy skł C. W zależności jaki ekstrakt chcemy uzyskać patrzymy na linię RE w obszarze roboczym. Gdy chcemy uzyskac ekstrakt E to szukamy punktu przecięcia RE i CS i dodajemy tyle rozpuszczalnika wtórnego C ile wynosi rzut punktu przecięcia no linię AC.

Cechy dobrego rozpuszczalnika:

• mała rozpuszczalność w cieczy zasilającej i rafinacie

• selektywność

• gęstość różna od gęstości surówki

• duże k

• duży wsp dyfuzji D_AB w porównaniu z subst ekstrahowaną

• nie palność

• niska temp krzepnięcia

• łatwość regeneracji

Typy ekstraktorów:

1. mieszalnikowy

2. mieszalnikowo-odstojnikowy

---