ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство насадочных колонн. Насадки. Оптимальный режим работы насадочных колонн. Гидравлическое сопротивление насадочных колонн. Высота насадки Глава тринадцатая. Сорбционные методы разделения газовых смесей из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 6" Однородные системы. Важнейшей характеристикой вещ.ества является его агрегатное состояние. При переходе из одного агрегатного состояния в другое, в зависимости от температуры и давления, возможно в определенных условиях суш,ествование данного вещества одновременно в двух или трех агрегатных состояниях (например, лед, вода и пар), причем в этом случае каждое агрегатное состояние не зависит от другого. [c.439] Однородную часть системы, ограниченную поверхностью раздела и механически отделяемую, называют фазой. Различают газообразную, жидкую и твердую фазы. [c.439] являясь физически однородными, могут быть по своему составу простыми или сложными, состоящими из нескольких компонентов. Так, например, газообразная фаза какой-либо системы может состоять как из одного газа, так и из нескольких взаимно растворимых друг в друге газов, образующих однородную газовую смесь. [c.439] В более сложных системах возможно одновременное существование двух фаз одного агрегатного состояния. Так, например, при наличии двух несмешивающихся жидкостей одновременно существуют две жидкие фазы, отделенные друг от друга ясно видимой поверхностью раздела, причем каждая фаза может состоять как из одной чистой жидкости, так н из нескольких взаимно растворимых жидкостей (компонентов). [c.439] Если в данной системе наблюдается полное взаимное растворение компонентов с образованием только одной фазы, то такую систему называют однородной или гомогенной. [c.439] Твердые материалы 5) твердое тело + жидкость 6) твердое тело + газ 7) твердое тело + твердое тело. [c.439] Разделение однородных систем на составляющие их компоненты или выделение отдельных компонентов из смеси, а также образование однородных систем из неоднородных осуществляются путем переноса или перехода тех или иных компонентов смеси из одной фазы в другую посредством диффузии. [c.439] Так как скорость протекания процессов разделения и образования однородных систем в основном определяется скоростью диффузии, то такие процессы называют диффузионными. [c.439] Состав фаз. Основной характеристикой фазы является ее количественный состав или содержание отдельных компонентов, выраженное в тех или иных соотношениях. Состав фаз выражают весовыми процентами и весовыми долями от общего веса фазы, молярными процентами и молярными долями, в килограммах и кг-мол на 1 объема фазы, кг-мол на 1 кг-мол растворителя или инертного газа. [c.440] Практически приходится работать только с системами, состоящими из двух фаз в таких системах одну фазу —жидкую или твердую будем называть фазой Ф а другую — газовую или паровую — фазой Ф ,. [c.440] М — молекулярный вес данного компонента. [c.440] Фактор интенсивности. Протекание диффузионных процессов обусловливается наличием в системе двух фаз и заключается в переходе вещества из одной фазы в другую. Процесс перехода вещества из одной фазы в другую, т. е. массообмен или массопередача в изолированной замкнутой системе, состоящей из двух или большего числа фаз, возникает самопроизвольно и будет протекать до тех пор, пока между фазами при данных условиях температуры и давления не установится подвижное фазовое равновесие, при котором из первой фазы во вторую в единицу времени переходит столько же молекул, сколько переходит в первую из второй. [c.441] Как известно из термодинамики, любой самопроизвольно протекающий в замкнутой изолированной системе процесс характеризуется фактором интенсивности данного вида энергии. Так, при протекании гидродинамических процессов фактором интенсивности является высота напора или гидродинамическое давление, при протекании тепловых процессов фактором интенсивности является температура. [c.441] Возникновение самопроизвольного процесса, его направление и предел перехода данного вида энергии из одной части системы в другую зависят только от числового значения фактора интенсивности в разных частях системы, а в тепловых процессах — от термодинамического Потенциала. [c.441] Процесс возникает самопроизвольно при условии, что числовые значения фактора интенсивности в разных частях системы не равны или термодинамический потенциал в системе больше нуля. Процесс протекает в направлении от части системы с ббльшим фактором интенсивности к части с меньшим фактором интенсивности и, наконец, система приходит в состояние подвижного равновесия, когда все части ее будут иметь одинаковый фактор интенсивности и термодинамический потенциал системы будет равен нулю. [c.441] Рг — парциальное давление данного компонента в смеси в долях от общего давления кг к — значение изобарного потенциала для одною моля при давлении р = 1 ата в ккал/кг-мол. [c.442] Для реальных газов, к которым неприменимы законы идеальных газов, в уравнении (3—5) парциальное давление заменяется парциальной фугитивностью данного компонента в смеси /к . [c.442] Уравнение (3—5) показывает, что чем выше при данной температуре парциальное давление данного компонента в газе, тем выше значение его химического потенциала и тем самым выше его способность и стремление к выходу из данной фазы. Таким образом, парциальное давление данного компонента в газовых смесях может -служить характеристикой фактора интенсивности и движущей силы процесса массопередачи. [c.442] Для жидких и твердых компонентов фазовых систем такие простые отношения между химическими потенциалами и какими-нибудь другими свойствами или параметрами неизвестны, однако при небольших давлениях и в этих случаях можно считать, что парциальное давление насыщенного пара данного компонента может служить характеристикой химического потенциала компонента не только в парах, но и в равновесном с ними твердом теле или жидкости. [c.442] Правило фаз. Существование данной фазы в системе или равновесие фаз возможны лишь в определенных условиях, при изменении которых равновесие системы нарушается, происходит сдвиг фаз или переход вещества из одной фазы в другую. [c.442] Вернуться к основной статье