химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

фаз, необходимого для достижения 610

заданной степени извлечения экстрагируемого вещества, без чего невозможно определение рабочих размеров аппарата. Теоретическое описание этого процесса осложнено рядом обстоятельств и, прежде всего, хаотическим распределением экстрагируемого вещества в нерастворимом скелете исходных твердых частиц. Последние бывают пористые и очень часто непористые, но становятся пористыми по мере извлечения растворимого вещества. В обоих случаях процесс экстракции состоит из следующих стадий: проникновения жидкости внутрь твердой частицы, растворения экстрагируемого вещества, перемещения образовавшегося раствора к поверхности частицы и его перехода в поток жидкой фазы. Первоначальные и вновь образовавшиеся пори бывают сквозные и тупиковые, различаясь диаметром, формой и длиной. Если экстрагируемое вещество было даже равномерно распределено в исходных частицах, то с течением времени его концентрация в поверхностных слоях оказывается ниже, чем в центре частицы. Этот профиль концентраций изменяется во времени, т. е. процесс массообмена между твердыми частицами и экстрагентом является нестационарным. В таком сложном процессе лимитирующей стадией является большей частью скорость перемещения экстрагируемого вещества внутри твердой частицы, изменяющаяся с течением времени, т. е. с понижением концентрации вещества в твердой частице. Заметим также, что в ходе процесса массообмена частицы, имея различные размеры (их смесь полидисперсна), контактируют с жидкой средой также переменной концентрации. Изложенные обстоятельства затрудняют точное теоретическое описание процесса. Последнее возможно лишь для частиц простейших геометрических форм в сочетании с непосредственным экспериментом. Для практических расчетов пользуются обычно опытной кривой скорости, выражающей изменение средней по объему твердой фазы концентрации экстрагируемого вещества во времени (рис. ХП-20). Так как кривая кинетики строится по данным периодического процесса, она применима также к непрерывному прямоточному процессу и дает завышенное время в случае противотока.

Глава ХШ

Адсорбция

А. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Адсорбцией называется поглощение газов, паров и жидкостей твердыми пористыми телами, носящими название а д-сорбентов; адсорбируемое вещество, находящееся в газе или жидкости, называется адсорбтивом, а после его пере-хода в фазу адсорбента—а д с о р б а т о м. Используемые на практике адсорбенты обладают сильно развитой внутренней поверхностью (до 1000 м2/г), образующейся путем специальной обработки или синтеза твердых материалов.

Различают два основных вида адсорбции: физическую и химическую (или хемосорбцию). Физическая адсорбция, характеризующаяся сохранением свойств адсорбента и адсорбата, вызывается силами взаимодействия их молекул (дисперсионными или вандерваальсовскими). Дело в том, что внутри каждой фазы молекулы испытывают по всем направлениям одинаковые силы взаимного притяжения, а на границе раздела фаз эти силы различны. Если результирующая сила направлена внутрь одной из фаз, то поверхность последней будет притягивать (поглощать, адсорбировать) молекулы другой фазы. Сорбируясь, молекулы адсорбата частично насыщают поверхность адсорбента, уменьшая ее свободную энергию, поэтому процесс адсорбции протекает самопроизвольно.

X имическая адсорбция характеризуется химическим взаимодействием адсорбата и адсорбента, завершающимся образованием нового химического соединения на поверхности адсорбента. Оба вида адсорбции экзотермичны. Однако, если теплота; физической адсорбции промышленных газов и паров соизмерима с их теплотой конденсации (85—125 кДж/кмоль), а в случае растворов даже несколько меньше, то теплота химической адсорбции достигает нескольких сотен кДж/моль. Химическая адсорбция протекает обычно с небольшой скоростью и возможна при высоких температурах, когда физическая адсорбция ничтожно мала.

Переход вещества из газовой или жидкой фазы в адсорбированное состояние связан с потерей одной степени свободы (трех612

мерная объемная фаза переходит в двухмерную «поверхностную» фазу), т. е. сопровождается уменьшением энтропии и энтальпии системы, следовательно, с выделением тепла. При этом различают дифференциальную и интегральную теплоты адсорбции; первая выражает количество выделяющегося тепла при поглощении очень маленького количества вещества (2 г/100 г адсорбента), вторая — при поглощении до полного насыщения адсорбента. Дифференциальная теплота адсорбции падает по мере насыщения адсорбента поглощаемым веществом. Теплота адсорбции определяется опытным путем; для систем, распространенных в промышленности, ее значения приведены в технических справочниках. Заметим, что полная теплота адсорбции паров всегда больше теплоты их конденсации и приближается к теплоте их сублимации.

Повышение температуры в каждом процессе адсорбции зависит от теплоты адсорбции и массовой скорости газового (парового) потока, от температуропроводности этого потока и адсорбента, количества адсорбированного вещества и его

страница 94
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стеклянные столы для офиса
сборка щитов автоматики калориферы санкт-петербург
урна металлическая я-30
одинцовский район поселок николино

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.05.2017)