Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
На вопрос какие величины необходимо измерять в эксперименте отвечает первая теорема подобия Ньютона . Он гласит- подобные между собой явления имеют численно равные критерии подобия. Критерии подобия бывают двух видов: критерии-комплексы, состоящие из различных физических и геометрических величин, критерия-симплекса, состоящие из одноименных велечин.
Лопастные мешалки применяются для перемешивания маловязких жидкостей.
Лопасти посажены на вал и могут иметь различные геометрические формы. Лопастные мешалки делают не более 400 об/мин а их частота вращения 20-80 об/мин.
Пропеллерные мешалки имеют аналогичную конструкцию что и лопастные мешалки только вместо лопастей на горизонтальную ось нанесен рабочий орган в виде винта (пропеллер). Частота вращения этих мешалок 150-1000 об/мин. Применяются для умеренно вязких жидкостей.
Турбинные мешалки применяют для перемешивания жидкостей вязкостью до 500 Па*с, в т.ч. грубых суспензий. Их изготавл. в виде колес турбин с плоскими наклонными и криволинейными лопастями. Бывают: открытого и закрытого типа. Закрытые имеют 2 диска с отверстиями в центре для прохода жидкости. жидкость входит в колесо по оси через центр и получает ускорение от лопаток, выбрасывается из колеса в радиальном направлении
Влажные материалы могут быть разделены на следующие группы:
А) Жидкости, содержащие влагу:
1) Растворы кристаллоидов;
2) Коллоидные растворы.
Б) Твердые тела, содержащие влагу:
1)кристаллические (сахар, поваренная соль и т.д.)
2) Коллоидно-дисперсные системы.
Формы связи влаги в материале
А) химическая (ионная, молекулярная)
Б) физико-химическая (адсорбционная, структурная)
В) механическая (влага в капелярах)
Равновесная влажность-это взаимодействие влажного воздуха с материалом при котором происходит переход влаги в материал до определенного состояния (после этого установится равновесие и переход влаги прекратится).
4.Материльный баланс процессов.
Где - концентрация вещества в исходном растворе
- концентрация вещества в конечном растворе
- масса готового продукта
-начальная масса продукта (перед выпариванием)
Материальный баланс для сорбционных процессов
-количество растворенного вещества в твердом теле
-кол-во экстрагента.
Резание – технологический процесс обработки путем разрушения материала с нарушением его целостности, осуществляемый режущим инструментом с целью придания материалу заданной формы, размеров и качества поверхности. При этом каждый исходный кусок продукта должен быть разделен на более мелкие части без остатка и отходов.
Основными характеристиками, определяющими резание пищевых материалов, служат: силовые параметры (удельное усилие резания, удельная работа резания, условное напряжение резания); наивыгоднейшие скорости резания и подачи, определяющие производительность процесса резания; качество обрабатываемой поверхности; влияние разрезаемого материала на затупление режущего инструмента. К главным из перечисленных показателей процесса резания относят скорость и усилие резания. Под скоростью резания понимают скорость точки лезвия режущего инструмента по отношению к точке на поверхности среза материала в направлении рабочего движения. При вращательном движении режущего инструмента за скорость резания принимается скорость точек лезвия, наиболее удаленных от оси вращения. Усилие резания – суммарную силу сопротивления резанию продукта – необходимо знать для конструирования машин и устройств. Оно позволяет объективно описать процесс резания и оценить влияние на него различных факторов.
Осаждение- процесс, широко применяемый в пищевой промышленности для разделения суспензий, эмульсий и пылей.
Для описания в критериальной форме процесса осаждения частицы в неподвижной неограниченной среде могут быть применены критерии подобия: Архимеда Аг, Лященко Ly и Рейнольдса Re.
Определяют критерий Архимеда:
где Ga=Re2/Fr — критерий Галилея
По найденному значению критерия Аг определяют критерий Re -или критерий Ly (рис. 3.1):
Проведение процессов осаждения связано с движением твердых тел в жидкости. В промышленных условиях эти процессы проводятся в ограниченном объеме при большой концентрации твердой фазы. В таких условиях оседающие частицы могут влиять на движение друг друга из - за их взаимного трения или столкновений. Такое осаждение называют стесненным, а его закономерности отличаются от равномерного движения единичной частицы в среде.
Теплообменным аппаратом (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплом между греющей и обогреваемой рабочими средами. Последние в ряде случаев называются теплоносителями (т.е. телами, которые отдают или принимают теплоту). В теплообменнике происходит передача тепла от одного теплоносителя к другому.
по расположению поверхности нагрева на: -рубашечные, кожухотрубные, элементные однокорпусные, элементные многокорпусные, погружные, оросительные,
Кожухотрубный теплообменник
Рис. Кожухотрубчатый теплообменник.
а) одноходовой б) многоходовой
1 - корпус (обечайка); 2 - трубные решетки; 3 - трубы; 4 - крышки; 5 - перегородки в крышках; 6 - перегородки в межтрубном пространстве.
Основными элементами кожухотрубчатых теплообменников являются пучки труб, трубные решетки, корпус, крышки, патрубки. В кожухотрубчатом теплообменнике (рис.) одна из обменивающихся теплом сред I движется внутри труб (в трубном пространстве), а другая II– в межтрубном пространстве.В кожухотрубном теплообменном аппарате реализована та же идея, что и в аппарате «труба в трубе», но вместо одной трубы в наружную трубу большого диаметрапомещён пучок труб. Кожухотрубные теплообменники характеризуются компактностью. В 1м3 объёма аппарата поверхность теплопередачи может достигать 200 м2.
Оросительные теплообменники представляют собой ряд расположенных одна над другой прямых труб, орошаемых снаружи водой. Трубы соединяют сваркой или на фланцах при помощи "калачей". Ор.т.применяют главным образом в качестве холодильников для жидкостей и газов или как конденсаторы. Орошающая вода равномерно подается сверху через желоб с зубчатыми краями. Вода, орошающая трубы, частично испаряется, вследствие чего расход ее в оросительных теплообменниках несколько ниже, чем в холодильниках других типов.Ор.т.– довольно громоздки аппараты, они характеризуются низкой интенсивностью теплообмена, но просты в изготовлении и эксплуатации.Их применяют, когда требуется небольшая производительность, а также при охлаждении химически агрессивных сред или необходимости применения поверхности нагрева из специальных материалов (например, для охлаждения кислот применяют аппараты из кислотоупорного ферросилида, который плохо обрабатывается).
Спиральные теплообменники.В спиральном теплообменнике (рис.) поверхность теплообмена образуется двумя металлическими листами (1) и (2), свернутыми по спирали. Внутренние концы листов приварены к глухой перегородке (З), а их наружные концы сварены друг с другом. С торцов спирали закрыты установленными на прокладках плоскими крышками (4) и (5). Таким образом внутри аппарата образуются два изолированных один от другого спиральных канала (шириной 2–8 мм), по которым, обычно противотоком, движутся теплоносители. Как показано на (рис.), теплоноситель I поступает через нижний штуцер и удаляется через боковой штуцер в правой крышке теплообменника, а теплоноситель II входит в верхний штуцер и удаляется через боковой штуцер в левой крышке.Имеются также конструкции С.Т. перекрестного тока, применяемые главным образом для нагрева и охлаждения газов и конденсации паров. С.Т. весьма компактны, работают при высоких скоростях теплоносителей (для жидкостей 1–2 м/с) и обладают при равных скоростях сред меньшим гидравлическим сопротивлением, чем трубчатые теплообменники различных типов. Вместе с тем эти аппараты сложны в изготовлении и работают при ограниченных избыточных давлениях, не превышающих 10х105 н/м2 (10 ат), так как намотка спиралей затрудняется с увеличением толщины листов; кроме того, возникают трудности при создании плотного соединения между спиралями и крышками.
1, 2 - листы, свернутые в спирали; 3 -перегородка; 4, 5 - крышки.
ВЛАЖНОСТЬ (ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ) - величина, показывающая содержание влаги в материале, определенное по отношению к массе сухого материала и выраженная в процентах.
Удаляемая влага при сушке определяется как разность влагосодержания продукта и равновесная влажность :
|
|
Влажность материала W называется содержанием влаги в процентах массы влажного материала:
Где - масса воды, кг m- общая масса материала, кг
В некоторых случаях удобно относить влагу к абсолютно сухому веществу. В этом случае влагосодержание материала:
- Режим работы ( периодические, непрерывные)
- Способ подвода тепла ( кондуктивные, радиационные, крнвективные и высокочастотные)
-Род сушительного агента (воздушные, с применением топочгых газов и перегретого пар)
-Давление в сушительной камере (Атмосферное, вауумные, глубоковакуумные)
-Вариант сушильного процесса (С нормальным процессом, с подогревом внутри камеры и промежуточным подогревом, с возвратом отработанного воздуха и др.)
Адсорбцией называется процесс избирательного поглощения одного или нескольких компонентов из газовой, парогазовой или жидкий смеси и концентрирования их на поверхности твердого тела.
Адсорбенты применяемые в пищевой промышленности должны отвечать следующим требованиям:
Избирательность – способность поглощать только тот компонент, который необходимо удалить из смеси.
Обладать способностью предельно десорбироваться, необходимо для регенерации адсорбента
Иметь достаточную прочность гранул адсорбента
Обладать химической инертностью по отношению к поглощаемым веществам.
В пищевых производствах в качестве адсорбентов широко используется:
-активированный уголь
-силикагели
-алюмогели
-цеолиты.
Материальный баланс:
Или
Или
Где - расход влажного материала, кг/ч
- расход высушенного материала, кг/ч
расход сухого воздуха
-количество влаги в продукте
Тепловой баланс:
Схема будет как в лабе по процессам «Сушка» (найти ее несмог)
Пастеризация — процесс одноразового нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70—80 °C в течение 30 мин[1]. Технология была предложена в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения.
При такой обработке в продукте погибают вегетативные формы микроорганизмов, однако споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, пиво и др.) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Считается, что пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются вкусовые качества и ценные компоненты (витамины, ферменты)[2].
В зависимости от вида и свойств пищевого сырья используют разные режимы пастеризации. Различают длительную (при температуре 63—65 °C в течение 30—40 мин), короткую (при температуре 85—90 °C в течение 0,5—1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98 °C в течение нескольких секунд).
Стерилизация – это процесс тепловой обработки, при котором в результате воздействия высоких температур (выше 100 °С) погибают все микроорганизмы, а также увеличивается длительность хранения молока. Разрушаются как вегетативные, так и споровые формы микробов. Чем выше температура тепловой обработки, тем больше стерилизующий эффект и более заметны изменения цвета и вкуса молока. С увеличением температуры споры разрушаются намного быстрее, чем происходит изменение цвета и вкуса молока. Изменение его цвета зависит от различных методов стерилизации.
После стерилизации продукт сохраняет ценные питательные качества и хорошо усваивается организмом. В молочной промышленности в основном применяют одноступенчатую стерилизацию с однократным нагревом молока в потоке до 135 – 140 °С с последующим охлаждением и розливом.
Конденсаторы смешения- примен-ся для конденсации сбросовых водян. паров низкого потенциала, а также для конденсац. паров орган. жид-тей, практически несмешиваемых с водорй (бензол, толуол). Различают мокрые и сухие конденсат. смешения в зависимости от способа водоотвода потоков из аппарата. В мокрых-полученный конденсат, вода и некот. газы откачиваются совместно одним мокровоздушным насосом. В сухих- охлажд. вода вместе с конденсатом выводится из нижней части, а воздух отсасывается вакуум-насосом изверхней части конденсатора. К группе сухих конд. относ-ся барометрич. конденсатор, в котор. конденсат и вода отводятся совместно самотеком по барометрич. трубе в барометрич. ящик, несконденсир. газы из верхней части корпуса через ловушку отсасыв. вакуум-насосом. 1-корпус аппарата, 2- барометр. труба, 3-барометр. ящик, 4-капля-ловушка. В корпусе установл. 5-7 сегментрных полок, они м.б. сплошными и перфорир. с бортами высотой 40мм для поддержания уровня жидкости на полке. Учитывая, что при движении пара снизу вверх и конденс. его объем ументшается, поэтому для полноты его компенсации расстояние между полками делают неодиноковыми: большим между нижними полками, меньшим между верхними. Hн=0,6Dкорпуса, Hв=0,3Dкорпуса. Для расчета применяют hср=(0,4-0,5)Dкорпуса. Полка занимает 70% сечения корпуса аапарата, сечение корпуса наход-ся по объему, проход. через него паров со скоростью 15-20м/с. Dкорпуса =. Кол-во газов, откач. насосом: Gг=0,001(0,025W+10D) кг/с, где W-расход воды, D-расход конденсата (пара на конденсат). Высота корпуса определяется по числу полок и расстояниями между ними. Высота барометр. трубы должна быть такой, чтоб столб воды в ней уравновесил атмосферное давление,а стекающая вода по ней должна иметь скорость w= 0,5-1 м/с. Расстояние между уровнем жидкости в трубе и патрубном подводе пара должно быть не менее 0,5м. высота воды в барометр. ящике составл. 0,1м. Расчетн. высота барометр. трубы (от уровня воды в ней наход-ся): H’=10,33в/760 + w2/2g (1++λHполн/d), где 10,33в/760-высота уравновеш. атм. давление при вакууме, мм.рт.ст., -сумма местных потерь напора (=1,5), λHполн/d-потеря напора по высоте трубы, λ-коэф-т гидравлич. трения., d-диаметр барометр. трубы, Hполн –высота барометр. трубы (задается). Полная высота барометр. трубы: Hполн=10,33в/760 + w2/2g (1++λHполн/d)+0,5+1, Диаметр барометрич. трубы: d=.
Центробежное фильтрование является своеобразным процессом, существенно отличающегося от процессов фильтрования. Оно осуществляется в цинтрифугах, и конечной его задачей является получение осадка с наименьшим содержанием жидкой фазы. При применении центробежного фильтрования движущей силой явлейтся центробежная сила.
Сложный теплообмен между двумя движущимися средами, разделенными поверхностью фазового контакта или поверхностью нагрева называется теплопередачей. Теплопередача является суммарным эффектом переноса теплоты различными способами при прохождении теплового потока через рассматриваемую систему.
Основным уравнением теплопередачи является
Где q- поверхностная плотность теплового потока Q- тепловой поток F- площадь изометрической поверхности.
Характеристика тепловых процессов:
- нагревание и охлождение однофазных и многофазных сред
-конденсация паров химически однородных жидкостей
-конденсация водяных паров из паровоздушных смесей
-испарение воды в парагазовую камеру
-кипение жидкостей
Процесс разделения сыпучих смесей на отдельные фракции получил название сортирования сыпучих материалов.
На основании свойств разделяемых фракций различают следующие методы сортирования сыпучих материалов:
-разделение по размерам и форме частиц с использованием ситовых машин и триеров;
-разделение по скорости осаждения частиц в жидкой и газовой среде;
-разделение по электромагнитным свойствам с использованием сепараторов с постоянными электромагнитами;
-прочие методы разделения
Живое сечение:
Где - расстояние между нитями по основе
-толщина нити по основе
- расстояние между нитями по утку
- толщина нитки по утку.
КПД сит
Где - масса исходной смеси
Рис. Кожухотрубчатый теплообменник.
а) одноходовой б) многоходовой
1 - корпус (обечайка); 2 - трубные решетки; 3 - трубы; 4 - крышки; 5 - перегородки в крышках; 6 - перегородки в межтрубном пространстве.
. Кожухотрубный теплообменник
Основными элементами кожухотрубчатых теплообменников являются пучки труб, трубные решетки, корпус, крышки, патрубки. В кожухотрубчатом теплообменнике (рис.) одна из обменивающихся теплом сред I движется внутри труб (в трубном пространстве), а другая II– в межтрубном пространстве.В кожухотрубном теплообменном аппарате реализована та же идея, что и в аппарате «труба в трубе», но вместо одной трубы в наружную трубу большого диаметра помещён пучок труб. Кожухотрубные теплообменники характеризуются компактностью. В 1м3 объёма аппарата поверхность теплопередачи может достигать 200 м2.
Адсорция- избирательное поглощение газов, паров или растворимых в жидкости веществ в результате их концентрировыния на поверхности раздела фаз или в объеме пор твердого тела. Связана с переходом вещества из газообразной (жидкой) фазы в твердую. Широко используется для очистки продуктов, полупродуктов и материалов пищевой промышленности. Например, водно-спиртовых растворов, сахарных растворов, растительных масел от красящих веществ, воды, используемой в ликеро-водочном, пивоваренном и других производств.
Явление адсорбции основано на силах взаимодействия, возникающих между молекулами адсорбтива и адсорбента на поверхности раздела фаз.
Требования предъявляемые к дробилкам:
- конструция машины должна обеспечивать возможность быстрой и легкой смены всех изнашивающихся частей, особенно дробящих элементов
-продукт дробления должен состоять из кусков одинакового размера, а конструкция дробилки должна допускать по возможности быстрое и легкое изменение степени дробления
-при дроблении сухих материалов должно обеспечиваться минимальное пылеобразование
-раздробленный до необходимой степени материал должен немедленно удалиться из дробилки во избежание излишнего измельчения, сопряжонного с излишней тратой жнергии
- дробилка должна иметь по возможности меньшую массу
-дробилка должна быть снабжена предохранительными конструктивными элементами, которые при их поломке или деформации предотвращали бы аварию всей конструкции.
Дробилки бывают:
-Щековые
-Вальуовые
-ударные
-дисковые
Сущность центробежного фильтрования.
Центробежное фильтрование является своеобразным процессом, существенно отличающегося от процессов фильтрования. Оно осуществляется в цинтрифугах, и конечной его задачей является получение осадка с наименьшим содержанием жидкой фазы. При применении центробежного фильтрования движущей силой явлейтся центробежная сила.
Давление создаваемое центробежной силой, является движущей силой центробежной фильтрации; оно может быть найдено из равнений
Fr=
Где - частота вращения
-средний радиус кольцевого сечения слоя жидкости
Гавной задачей, которая решается с помощью массообменных процессов, является предварительная очистка сырья или окончательное отделение продуктов или полупродуктов, которые образуются в технологическом процессе.
Массообменными – наз-ся процессы, характерз-мые переходом одного или немкольких в-в из одной фазы в другую. К основным м/о процессам относ-ся: адсорбция, абсорбция, экстракция, ректификация, сушка, кристаллизация, растворение, ионно-обменные процессы. Массопередачей наз-ся переход в-ва из одной фазы в другую в направлении достижени равновесия, котор. омуществ-ся в 3 последоват. этапа: 1.диффузия переходящего (распределяемого) в-ва в объеме одной фазы по направления к межфазной пов-ти, 2.переход через последнюю, 3. диффузия в объеме 2ой фазы. Скорость м/о процессов определяется скоростью переноса массы в-ва из одной фазы в другую (т.е. скоростью массопередачи), лимитируется наименьшей скоростью любой стадии. По аналогии с тепловыми процессами: кол-во в-ва, переходящего (при м/о) пропорционально движущ. силе процесса и пов-ит контакта фаз. Равновесие при м/о.Переход в-ва из одной фазы в др. происх. при отсуствии равновесия между ними. Пусть имеем 2 фазы G (газ) и L(жидкость), причем распределяемое в-во наход-ся только в фазе G с концентрацией Y. Если эти фазы пиривести в соприкасн. то распредел. в-во начнет переходить в фазу L, как только в-во появится в фазе L начинается обратный процесс. По мере повышения концентрации распредел. в-ва в фазе L скороть обратного процесса увеличивается. В некоторый момент скорости перехода в-ва из G в L и отбатно станут одинаковыми. Такое состояние с-мы наз. равновесным. При этом любой конценр-ции Х распредел-мого в-ва в фазе L будет соответствовать равновесная концентр. Y* в фазе G, т.е. Y*=f(X); X*=f(Y). Эти ур-я наз-ся условиями равновесия. Графически: Если рабочая концентрация в фазе G Y>Y*, то идет процесс перехода в-ва из G в L, если меньше, то идет обратный процесс. Линия ОС-линия равновесия. Отношение концентрации фаз при равновесии M=Y*/X наз-ся коэф-том распределения. Если линия равновесия прямая, то M- tg угла наклона линии, если кривая., то M-tg угла наклона касательной к каждой точке. Материальн. баланс. Рассмотр. схему аппарата, в котор. происх. м/о между 2мя движущимися противотоком фазами с расходами G и L. Концентрации распределяемого компонента в начале аппарата соот-но равны Y1, X1, а в конце Y2, X2. Кол-во ушедшего в-ва из фазы G в L: M=G(Y1-Y2), кол-во в-ва, полученное фазой L: M=L(X1-X2), материальн. баланс распределяемого в-ва: G(Y1-Y2) = L(X1-X2), или L/G=(Y1-Y2)/ (X1-X2), Рассмотрим произвольное сечение аппарата m-m, составим ур-е матер. баланса для вержней части аппарата: G(Y-Y2) = L(X-X2), решаем это ур-е по y: y= Y2+L/G (X-X2)-ур-е рабочей линии, Преобразуя это ур-е к виду: y=L/G X + (Gy2-Lx2)/G, обозначим L/G=a, (Gy2-Lx2)/G=в: y=ax+в – ур-ние прямой линии с tg угла наклона=а. Это ур-е выражает зависимость между равновесными составами фаз у и х в любом сечении аппарата. Если раб. линия расположена выше линии равновесия, то в-во переходит из фазы G в L, а если ниже, то из L в G.
Наиболее строгий путь для определения коэф-тов массоотдачи заключается в интегрированияя ур-я диффузии в движ-ся среде, решают совместно с ур-нием Навьера-Стокса и неразравности потокав нач. и граничн. условиях. Однако такую с-му решить черезвычайно сложно, но в теории подобия можно найти связь между переменными, характериз. переход в-ва в потоке фазы в виде обобщ. критер. ур-я. Пусть кол-во в-ва, переход-щего из ядра фазы к пов-ти раздела фаз M=βy(y-yгр) F, это же кол-во в-ва переносится молек. диффузией через погран. слой по з-ну Фика: M= - D, приравняв, получим: βy(y-yгр) F=- D, βy∆у=- D, разделим левую часть на правую и пренебрегая знаками математ. операторов и приняв dl~∆y, dn~l, получим: βl/D- учитывая, что для подобных процессов отношения сходств величин равно отношению величин и пропорционально, βl/D=Nu’ – диффузионный критерий Нуссельта (или критерий Шервуда Sh)-характеризует соотнотношение переноса в ядре фазы и ковективности переноса в пограничном диффузионном слое. Методом подобного преобразования диффернец. ур-я конвективной диффузии получают диффузионный критерий Фурье: Dτ/l2=Fo’ –характеризует изменение скорости потока диффундир. массы во времени для нестационарн. процессов диффузии, и диффуз. критерий Пекле: wl/D=Pe’, по аналогии: Pe’=wl/ν * ν/D=Re*Pr’, Pr’=ν/D – критерий Прандтля-характериз. физико-химич. св-ва среды (критерий Шнидта Se). Диффуз. крит. Нуссельта явл. определяющим основным критер. Ур-е конвект. диффуз. имеет вид: Nu’=f(Re;Gr;Pe’;Fo’), для стационарн. массообмена при вынужд. движ-нии крит. ур-е имеет вид: Nu’=f(Re;Pr’).
Стерилизация – это процесс тепловой обработки, при котором в результате воздействия высоких температур (выше 100 °С) погибают все микроорганизмы, а также увеличивается длительность хранения молока. Разрушаются как вегетативные, так и споровые формы микробов. Чем выше температура тепловой обработки, тем больше стерилизующий эффект и более заметны изменения цвета и вкуса молока. С увеличением температуры споры разрушаются намного быстрее, чем происходит изменение цвета и вкуса молока. Изменение его цвета зависит от различных методов стерилизации.
После стерилизации продукт сохраняет ценные питательные качества и хорошо усваивается организмом. В молочной промышленности в основном применяют одноступенчатую стерилизацию с однократным нагревом молока в потоке до 135 – 140 °С с последующим охлаждением и розливом.
ур, хр-равновесная(граничная). Пусть концентр. распредел.в-ва в фазе G выше равновесной и переход в-ва осуществл-ся из G в L. Распредел. в-во в ядре фазы G переносится к пов-ти раздела фаз, а в фазе L от этой пов-ти. Перенос в-ва в фазах омуществл-ся петем молекул. диффузии (т.е. диффузии молекул через слой носителя) и путем конвективной диффузии (т.е. движущимися частицами носителя и распределяемого в-ва). В каждой фазе различают ядро (осн. часть) и погран. слой у пов-ти раздела фаз.В погран. слое концентрация в-ва резко изменяется и по мере приближения к границк раздела происх. затухание конвект. потоков и возрастание роли молек. диффузии. В фазе G концентр. меняется от у в ядре и до ур на границе раздела фаз. В фазе L концентр. измен-ся от хр на границе ло х в ядре. При остан. процессе на границе раздела фаз наблюдается равновесие, т.е. ур и хр явл. рановесными. Молекулярной диффузией- наз-ся перенос распределяемого компонента, обусловл. беспорялдочным типовым движением молекул, атомов, ионов, коллоидн. частиц. Молек. диффузия описыв-ся 1ым з-ном Фика. dM (кол-во в-ва) профундировавшего за время dτ через элементарную пов-ть dF, нормальную к направлению диффузии, прямо пропорц. градиенту концентрации dc/dn, dM= - DdFdτ, M= - DFτ. Знак «-» указывает на то, что молекул. диффузия всегда протекает в направл. уменьш. концентр-ции. Из этого выр-я следует, что удельный поток в-ва, переносимый мол-ной диффузией через пов-ть F=1 за един. времени τ=1 или скорость молек. диффузии qm=H/Fτ= - Ddc/dn., D- коэф-т молек. диффузии, м2/с-показывает кол-во в-ва, продифундировавшего в единицу времени через един. поверхности при коэф-те (градиенте концентр.)=1, D явл-ся физич. константой, характериз. способность в-ва проникать вследств. диффузии в неподвижн. среду, величина D явл-ся функцией св-в в-ва, среды, темп-ры, давления и не зависит от гидродинамич. условий в котр. протекает процесс.
Теплообмен – самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты от более нагретых тел к менее нагретым. К ним относятся технологические процессы, скорость которых определяется скоростью подвода, либо отвода теплоты (нагревание, охлаждение, конденсация, испарение, выпаривание). Перенос теплоты возможен 3 способами: - теплопроводность, -конвекция, -излучение. Теплопроводность (кондукция) – процесс распространения теплоты между микрочастицами тела, наход-ся в непосредств. соприкосновении (передача теплоты от частицы к частице при отсуствии их перемещения).
Основной закон теплопроводности (закон Фурье) – гласит, что количество теплоты dQ переданное теплопроводностью пропорционально градиенту температуры dt/dl, времени dτ и поверхности dF, перпендикулярной направлению теплоового потока. dQ = -λ dt/dl dτ (Дж), «-» означает в сторону уменьшения температур, λ – коэф. теплопроводности веществ (Вт/мК)-зависит от их природы и определенного состояния температуры и давления. Конвекция – процесс переноса теплоты вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газов и жидкостей, различают свободную и вынужденную конвекцию. Свободная – предпологает перемещение частиц, вызванное разностью плотностей жидкости или газа в различных частях занимаемого объема вследствии разности температур. Вынужденная – перемещение частиц жидкости под действием внешних сил насоса вентилятора. Под конвективным т/о понимают процесс распр. теплоты в жидкости или газе от пов-ти тв. тела или к его пов-ти одновременно конвекцией и теплопроводностью, такой процесс наз-ся теплоотдачей.