- •Первые вопросы
- •Механизмы переноса массы. Молекулярная и конвективная плотность потока массы.
- •Построение рабочих линий:
- •Флегмовое число .
- •Флегмовое число – минимально ( .
- •Построение рабочих линий:
- •22. Составьте уравнения материального баланса при разделении суспензий и выведите уравнение для расчета площади поверхности осаждения.
- •23. Основные параметры, характеризующие зернистый слой. Получите выражения для расчета эквивалентного диаметра через удельную поверхность и диаметр частиц.
- •24. Поясните принцип расчета скорости начала псевдоожижения из зависимости р неподвижного слоя от определяющих параметров.
- •Вторые вопросы
- •Расчет на основе уравнения массопередачи
- •Осаждение под действием сил тяжести (отстаивание)
- •Разделение в циклонах, отстойное центрифугирование
- •Электроочистка
- •Охарактеризуйте состояние зернистого слоя в зависимости от скорости восходящего потока газа или жидкости. Изобразите зависимости гидравлического сопротивления и высоты слоя от скорости потока.
- •Основные способы очистки газов от пыли. Охарактеризуйте каждый из способов, укажите области применения.
- •Электрические методы очистки:
- •Третьи вопросы
- •Достоинства:
- •Изобразите схему устройства и опишите принцип действия абсорбционной колонны с клапанными тарелками. Достоинства и недостатки этих тарелок.
- •Изобразите схему устройства и опишите принцип действия абсорбционной колонны с колпачковыми тарелками. Достоинства и недостатки этих тарелок.
- •Изобразите схему устройства и опишите принцип действия распылительного абсорбера. Достоинства и недостатки этого абсорбера по сравнению с барботажным абсорбером.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие установки для непрерывной ректификации бинарных жидких смесей.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие барабанного вакуум – фильтра. Сопоставьте с другими фильтрами для разделения суспензии.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие фильтрующей центрифуги. Сопоставьте с другими фильтрами для разделения суспензии.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие рукавного фильтра. Сопоставьте с другими пылеочистительными аппаратами.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие одноярусного гребкового непрерывно действующего отстойника. Сравните с другими аппаратами для разделения гетерогенных систем.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие циклона. Сопоставьте с другими аппаратами для разделения гетерогенных систем.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие батарейного циклона. Сопоставьте с другими аппаратами для разделения гетерогенных систем.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие гидроциклона. Сопоставьте с другими аппаратами для разделения гетерогенных систем.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие электрофильтра. Область применения данного устройства.
- •Изобразите схему устройства и опишите действие барботажного пылеуловителя. Сопоставьте с другими аппаратами для разделения гетерогенных систем.
Вторые вопросы
Приведите основное уравнение массопередачи, выражения для движущей силы массопередачи через газовую и жидкую фазы. Что называется коэффициентом массопередачи? Размерность коэффициента массопередачи. Локальная и средняя движущая сила массопередачи через газовую и жидкую фазы.
Различают локальные движущие силы, вычисленные для массообменного процесса, протекающего на бесконечно малой площади контакта фаз, и движущие силы для всего процесса массообмена в пределах изменения концентраций от начальных до конечных.
Локальные движущие силы изменяются с изменением концентраций, поэтому для всего процесса массообмена вычисляют средние движущие силы.
Приведите уравнения массоотдачи, выражения для движущей силы массоотдачи в газовой и жидкой фазах. Что называется коэффициентом массоотдачи? Размерность коэффициента массоотдачи.
Приведите соотношение между коэффициентом массопередачи и коэффициентами массоотдачи. В каких случаях сопротивление массопереносу лимитируется переносом в одной из фаз? (на примере плохо растворимых и хорошо растворимых газов при абсорбции).
Что такое теоретическая ступень разделения ("теоретическая тарелка")? Как это понятие применяется для оценки эффективности и расчета массообменных аппаратов со ступенчатым и непрерывным контактом фаз?
Технологический расчет этих аппаратов состоит в определении основных
размеров: внутреннего сечения (затем диаметра) и высоты рабочей части. При этом в
случае аппаратов с непрерывным контактом фаз определяют высоту насадочной (рабочей)
части, а для аппаратов со ступенчатым контактом фаз ищут число тарелок. Зная
расстояние между тарелками, также определяют рабочую высоту. Диаметр характеризует
производительность аппарата, а высота отражает интенсивность протекающего в нем
процесса.
Приведите выражения для массообменных критериев критерия Шервуда и Шмидта. Физический смысл критериев?
Nu - диффузионный критерий Нуссельта. Характеризует подобие процессов массообмена вблизи границы раздела фаз и показывает соотношение между потоком вещества, переносимым совместно конвекцией и диффузией в ядре потока и молекулярной диффузией в пограничном слое. В иностранной литературе Nu' обозначают как Sh (критерий Шервуда)
Pr' - диффузионный критерий Прандтля. Он составлен из величин, отражающих физические свойства жидкости. Характеризует подобие физических свойств фаз в процессах конвективного массообмена. Критерий Прандтля является мерой подобия полей концентраций и скоростей. Поскольку вязкость (ν) определяет, при прочих равных условиях, профиль скоростей в потоке (в вязком подслое), а коэффициент диффузии D- профиль концентрации (в диффузионном подслое). В иностранной литературе Pr' обозначают как Sc (критерий Шмидта).
Приведите с необходимыми пояснениями и обозначениями выражение для расчета средней движущей силы массопередачи в аппаратах с непрерывным контактом фаз при условии линейности рабочей и равновесной линий (на примере процесса абсорбции). в режиме идеального вытеснения.
Способы расчета высоты аппаратов с непрерывным контактом фаз.
Существует два основных метода расчета высоты рабочей зоны колонных аппаратов:
Расчет на основе понятия теоретической ступени разделения
Расчет начинают с определения по уравнениям материального баланса (1.12-1.16) конечного состава другой фазы и конечных расходов обеих фаз. Далее последовательно, от ступени к ступени, определяют составы фаз, выходящих со всех ступеней. Концентрацию в газовой фазе находят из выражения (5.2), а состав жидкой – из уравнений (1.12-1.16). Расчет продолжают до тех пор, пока yn не станет меньше или равным yк. Номер ступени, при котором это условие удовлетворяется, равен числу теоретических ступеней NT . При этом может быть обеспечена заданная степень извлечения распределяемого компонента.