inżynieria chemiczna pwr

Wielkość ekstensywna może powstać lub znikać na rzecz innej, współistniejącej w tym samym obszarze wielkości ekstensywnej.

Wielkością ekstensywną nazywamy wielkość fizyczną lub geometryczną, której akumulacja może być mierzona addytywnie.

Przykładami wielkości ekstensywnej są: ciśnienie, temperatura i masa

Wielkość ekstensywna zawarta w obszarze bilansowym może ulegać zmianom na skutek zjawisk zachodzących wyłącznie wewnątrz obszaru bilansowania.

Przykładami wielkości ekstensywnej są: ciśnienie, temperatura i masa

wrząca ciecz

para nasycona

ochłodzona ciecz

para przegrzana

wrząca ciecz

Stosunek strumienia destylatu do odcieku nazywa się powrotem.

Opary skraplające się w kondensatorze (skropliny) mogą być częściowo lub w całości zwracane do kolumny.

Strumień skroplin odbieranych jako produkt nazywa się destylatem a strumień zwracany do kolumny odciekiem , orosieniem,

Podstawą działania każdej kolumny rektyfikacyjnej jest przeciwprądowa wymiana masy i ciepła pomiędzy wznoszącą się ku górze parą a cieczą (orosienie, odcinek)spływającą grawitacyjnie z kondensatora.

Stosunek strumienia destylatu do odcieku nazywa się powrotem.

W rektyfikacji ciągłej surowiec dozuje się w sposób nieprzerwany na tzw. półkę zasilaną.

Rektyfikacja to operacja jednostkowa, stosowana do rozdzielania mieszanin ciekłych.

Rektyfikacja to inaczej ekstrakcja wielokrotna.

Ze względu na sposób prowadzenia rozróżnia się rektyfikację ciągłą i okresową.

Rektyfikacja to inaczej ekstrakcja wielokrotna.

Dla roztworów dostatecznie stężonych w pewnych przypadkach ciśnienie par składnika będącego w nadmiarze jest zgodne z ciśnieniem wynikającym z prawa Raoulta.

Ciśnienie pary wybranego składnika może być wyższe lub niższe niż wynikałoby to z prawa Raoulta.

Azeotropia zachodzi w sytuacji gdy roztwór rzeczywisty wykazuje znaczne odstępstwa od praw Raoulta.

W przypadku pewnych roztworów krzywa ciśnienia par (p2+p2) może osiągnąć ekstremum lokalne.

Dla roztworów dostatecznie stężonych w pewnych przypadkach ciśnienie par składnika będącego w nadmiarze jest zgodne z ciśnieniem wynikającym z prawa Raoulta.

Podczas wzrostu kryształu występują dwa etapy: transport dyfuzyjny składnika z głębi fazy ciekłej do powierzchni kryształu i wbudowanie cząsteczek substancji krystalizującej w strukturę kryształu.

Spadek szybkości wzrostu kryształów dla dużych przesyceń jest spowodowany wzrostem lepkości roztworu i wzrostem współczynnika wnikania masy.

Nukleacja to wstępny etap tworzenia się nowej fazy z roztworu nasyconego.

Propagacja krystalizacji to swobodny wzrost pojedynczych kryształów na skutek ruchu pojedynczych cząsteczek.

Spadek szybkości wzrostu kryształów dla dużych przesyceń jest spowodowany wzrostem lepkości roztworu i wzrostem współczynnika wnikania masy.

Ekstrakcja w prądzie skrzyżowanym (współprądowo) jest to proces będący zwielokrotnieniem procesu zachodzącego w pojedynczym stopniu. Zasada prowadzenia tego procesu polega na tym, że rafinat stopnia poprzedniego zasila jako surówka stopień następny.

W ekstrakcji przeciwprądowej ekstrakt ze stopnia następnego zawracamy do stopnia poprzedniego. Rozpuszczalnik doprowadzamy do powstałej kaskady na przeciwległym krańcu w stosunku do surówki.

Ekstrakcja stanowi przykład operacji jednostkowej ze zbioru operacji o charakterze dyfuzyjnym.

Siłą napędową ekstrakcji jest dyfuzja, czyli samorzutne przemieszczenie cząsteczek substancji w kierunku wyższego stężenia

Siłą napędową ekstrakcji jest dyfuzja, czyli samorzutne przemieszczenie cząsteczek substancji w kierunku wyższego stężenia

Warstwy adsorbentu zwilżające ściany kapilary tworzą menisk wklęsły.

Należy uwzględnić wpływ krzywizny powierzchni kondensacji.

Ciśnienie pary nasyconej nad nimi jest wyższe od ciśnienia nad powierzchnią płaską.

Zależność między ciśnieniami kondensacji kapilarnej p i ciśnieniem nasycenia podaje równanie Kelvina. Równanie Kelvina ro równanie określające wielkość obniżenia lub podwyższenia ciśnienia pary nad meniskiem cieczy w zależności od jego krzywizny.

Należy uwzględnić wpływ krzywizny powierzchni kondensacji.

Wzrost ciśnienia powoduje zmniejszenie liczby miejsc aktywnych zajętych przez jedną cząsteczkę adsorbatu, ponieważ tworzą się podwójne, potrójne kompleksy adsorpcyjne.

Większa ilość cząstek adsorbatu nie może zostać zaadsorbowana na powierzchni adsorbentu.

Wiąże się z powstaniem wielomolekularnej warstwy

Zgodnie z tą teorią, cząstka adsorbatu trafiając na zajęte miejsce nie opuszcza go od razu.

Większa ilość cząstek adsorbatu nie może zostać zaadsorbowana na powierzchni adsorbentu.

Wszystkie miejsca aktywne zostają zajęte i tworzy się monowarstwa

Powstaje krótkotrwały kompleks adsorpcyjny..

Powierzchnia adsorbentu posiada określoną liczbę miejsc aktywnych (zwanych centrami aktywnymi), a na jednym miejscu aktywnym może zaadsorbować się tylko jedna cząstka adsorbentu.

Wielkość adsorpcji początkowo rośnie proporcjonalnie do ciśnienia, następnie wzrost ten stopniowo maleje i adsorpcja osiąga stałą wielkość.

Powstaje krótkotrwały kompleks adsorpcyjny..

Siłą napędową dyfuzyjnego ruchu gazu absorpcyjnie czynnego z fazy gazowej do fazy ciekłej jest różnica stężeń w obu błonkach granicznych.

Ilość składnika absorpcyjnie czynnego dyfundującego w jednostce czasu(prędkość masowa dyfuzji) przez powierzchnię rozdziału faz, jest proporcjonalna do współczynników wnikania masy i różnicy stężeń.

W granicznej błonce ciekłej następuje wzrost stężenia gazu absorpcyjnie czynnego.

Po stronie fazy gazowej następuje spadek stężenia gazu absorpcyjnie czynnego w granicznej błonce gazowej.

W granicznej błonce ciekłej następuje wzrost stężenia gazu absorpcyjnie czynnego.

W celu zaobserwowania odpowiedniej ilości gazu musimy pamiętać o dobrym rozwinięciu powierzchni kontaktu.

. Dla gazów słabo rozpuszczalnych w fazie ciekłej stosuje się aparaty typu bałkotkowego, gdzie spadające w dół krople cieczy stykają się z nowymi porcjami gazu.

Absorpcja jest procesem wymiany masy między faza gazową i fazą ciekłą. Celem przeprowadzenia tego procesu jest rozdział mieszaniny gazowej lub usunięcie z niej jednego ze składników.

Dla gazów dobrze rozpuszczalnych w fazie ciekłej, zastosowanie znalazły aparaty typu skrubery.

. Dla gazów słabo rozpuszczalnych w fazie ciekłej stosuje się aparaty typu bałkotkowego, gdzie spadające w dół krople cieczy stykają się z nowymi porcjami gazu.

Jeżeli jedną z faz jest płyn, to w cienkiej warstewce przylegającej bezpośrednio do powierzchni drugiej fazy ruchu cząsteczek jest nie uporządkowany.

Kiedy substancje tworzące układ dwufazowy kontaktują się ze sobą, może następować transport masy między fazami aż do momentu osiągniecia przez układ stanu równowagi. Wynikiem tego procesu jest zmiana składu obu faz.

W warstewce laminarnej lub nieruchomej transport masy odbywa się poprzez dyfuzję cząstkową.

Mechanizm transportu masy zależy od rodzaju układu dwufazowe i stanu hydrodynamicznego układu.

Jeżeli jedną z faz jest płyn, to w cienkiej warstewce przylegającej bezpośrednio do powierzchni drugiej fazy ruchu cząsteczek jest nie uporządkowany.

Ilość wymienionego ciepła w jednostce czasu przez powierzchnię jednostkową (gęstość strumienia cieplnego) jest proporcjonalny do siły napędowej procesu wyrażonej różnicą temperatur.

Opór cieplny całkowity, jaki występuje podczas wymiany ciepła miedzy dwoma ośrodkami podzielonymi ścianką płaska jest równy sumie ciastkowych oporów cieplnych dla ośrodka ogrzewanego, ścianki i ośrodka grzejnego.

. W przemysłowych procesach technologicznych mamy do czynienia z ruchem ciepła zachodzącym przez przewodzenie promieniowanie lub konwekcje ciepła.

Przewodzenie jest to ruch ciepła połączony z ruchem masy, przenoszące cząstki znajdują się w ruchu.

Przewodzenie jest to ruch ciepła połączony z ruchem masy, przenoszące cząstki znajdują się w ruchu.

Ciecze laminarne- lepkość maleje przy dużych obrotach mieszadła i energetycznie korzystnie jest prowadzić proces przy większej prędkości obrotowej mieszadła.

Ciecze pseudoplastyczne Bingmana- lepkość wzrasta w miarę zwiększania liczby obrotów mieszadła, mieszanie prowadzi się przy pewnym optimum obrotów.

Ciecze pseudoplastyczne Bingmana- intensywność mieszania nie wpływa na zmianę lepkości płynu zależnej jedynie od tempetatury procesu.

Ciecze pseudoplastyczne Bingmana- lepkość maleje przy dużych obrotach mieszadła i energetycznie korzystnie jest prowadzić proces przy większej prędkości obrotowej mieszadła.

Ciecze pseudoplastyczne Bingmana- lepkość maleje przy dużych obrotach mieszadła i energetycznie korzystnie jest prowadzić proces przy większej prędkości obrotowej mieszadła.

Przy małym stężeniu zawiesiny występuje sedymentacja zwana klarowaniem.

Cząstki ciała stałego w procesie sedymentacji mogą się osadzać jednym z czterech wyraźnie różniących się od siebie sposobów, przy czym każdy z nich określa stężenie zawiesiny oraz podatność cząstek do tworzenia aglomeratów(flokulowanie).

Jeżeli parametrem decydującym jest dokładny rozdział substancji odstojnik powinien być wysoki.

Aparaty do sedymentacji to odstojniki. Powinny one być głębokie i duże, jeżeli zależy nam na ograniczeniu czasowym dla procesu.

Aparaty do sedymentacji to odstojniki. Powinny one być głębokie i duże, jeżeli zależy nam na ograniczeniu czasowym dla procesu.

Pojedyncza cząstka opadająca w płynie ruchem jednostajnym podlega działaniu trzech sił równoważących się sił: sile ciężkości, sile wyporu i sile oporu.

Podczas ruchu bryły w płynie, ciśnienie działające na jej całą powierzchnię daje siłę skierowaną do kierunku ruchu. Parcie to zwane jest oporem R i jest proporcjonalne do rzutu bryły na powierzchnię normalną do kierunku ruchu.

W zawiesinach o większym stężeniu ciała stałego cząstki zbliżają się do siebie, osiągają stan w którym każda z nich styka się z sąsiednią. Jeżeli mają one tendencje do aglomeracji to powstaje plastyczna struktura, jest to tzw. obszar opadania strefowego.

Współczynnik oporu ośrodka λ zależy od charakteru ruchu, którego kryterium jest liczba Reynoldsa dla opadania.

Podczas ruchu bryły w płynie, ciśnienie działające na jej całą powierzchnię daje siłę skierowaną do kierunku ruchu. Parcie to zwane jest oporem R i jest proporcjonalne do rzutu bryły na powierzchnię normalną do kierunku ruchu.

W każdym przekroju strugi cieczy doskonałej znajdującej się w ruchu ustalonym, gdy siła ciążenia jest jedyna siłą zewnętrzną, suma wysokości prędkości, wysokości ciśnienia i wysokości oporów jest wielkością stałą.

. Przy przepływie laminarnym, suma ciśnienia oraz energii kinetycznej i potencjalnej na jednostkę objętości jest stała w każdym punkcie strugi.

. Jest formą prawa zachowania energii w danej strudze suma energii jest stała.

Ciśnieniowa forma tego prawa: w strudze suma ciśnień(statyczne, dynamiczne, geodezyjne) jest stała.

W każdym przekroju strugi cieczy doskonałej znajdującej się w ruchu ustalonym, gdy siła ciążenia jest jedyna siłą zewnętrzną, suma wysokości prędkości, wysokości ciśnienia i wysokości oporów jest wielkością stałą.

10 m3/s

1 m3/s

20 m3/s

0,1 m3/s

10 m3/s

. 7,00 * 10-3 m3/s

0,7*10-3 m3/s

70 m3/s

0,7 m3/s

. 7,00 * 10-3 m3/s