№1
Нагрівання. Області застосування. Вимоги до вибору теплоносіїв.
Нагрівання – використовують для прискорення масообмінних процесів, біохімічних процесів, збільшення терміну зберігання продуктів.
Тепло – підводять при допомозі речовин які називаються теплоносіями.
Вимоги до вибору теплоносіїв:
Теплоносій повинен забезпечувати необхідну температуру;
Повинен володіти низькою в`язкістю,високою теплотою пароутворення і теплоємкістю.
C=4200 теплоємність
r=2* питома теплота пароутворення
Матеріальний баланс випарної установки.
Матеріальний баланс по сухим речовинам випарної установки:
* b
.
Матеріальний баланс по вологі
W=-=-=(1-)
3.Молекулярна дифузія. Закон Фіка.
Дифу́зія — процес випадкового невпорядкованого переміщення частинок під впливом хаотичних сил, зумовлених тепловим рухом і взаємодією з іншими частками.
Дифузія що відбувається внаслідок теплового руху атомів, молекул, — молекулярна дифузія
Рівняння Фіка
показує, що щільність потоку речовини J [ cm - 2 s - 1 ] Пропорційна коефіцієнту дифузії D [( cm 2 s - 1 )] І градієнту концентрації. Це рівняння виражає перший закон Фіка (Адольф Фік - німецький фізіолог, який встановив закони дифузії в 1855 р.). Другий закон Фіка пов'язує просторове і тимчасове зміни концентрації ( рівняння дифузії):
Коефіцієнт дифузії D залежить від температури.
4.Механізм процесу екстрагування.
Екстрагування– дія, власне розділення суміші речовин на складові частини за допомогою розчинника, в якому вони розчиняються неоднаково. Механізм Е. у загальному випадку включає проникнення екстрагента в пори твердого матеріалу, розчинення цільового компонента, перенесення речовини, що екстрагується з глибини твердої частини до поверхні розділу фаз (молекулярна дифузія); перенесення речовини від поверхні розділу фаз в об'єм екстрагента (конвективна дифузія). Швидкість Е. визначається рушійною силою процесу, сумарним опором на всіх стадіях, співвідношенням маси екстрагента і рідини у твердій фазі (гідромодулем). При збільшенні гідромодуля зростає рушійна сила Е., але одночасно утруднюється і дорожчає подальше виділення цільового компонента. Перемішування (механічне, з використанням псевдозрідження і інш.) прискорює конвекційну дифузію, але не впливає на швидкість мол. дифузії. Екстрагент повинен легко регенеруватися, бути селективним, порівняно дешевим. Таким вимогам відповідають вода, етанол, бензин, бензол, ацетон, розчини кислот, солей і лугів.
На ефективність Е. впливає спосіб підготовки сировини (подрібнення або ґранулювання), що забезпечує необхідну форму, розміри і дисперсний склад частинок, а також зволоження, термохім. і інш. види обробки, що поліпшують дифузні і механічні властивості твердого матеріалу. Е. здійснюється в спец. апаратах - екстракторах. Процес Е. може протікати в нерухомому шарі твердого матеріалу, рухомому або псевдозрідженому шарі. Е. використовується для вилучення сполук рідкісних металів, урану з руд і інш.
№2
Переваги та недоліки використання водяної пари в якості теплоносія.
Теплоносій
Так як теплоємність пари, вірніше теплота його конденсації досить велика, він часто використовується в якості ефективного теплоносія. Як приклади використання можна привести парове опалення, промислове використання пари, наприклад, парогенератори
Недоліки водяного теплоносія пояснюються: високою щільністю, що вимагає додаткових витрат електроенергії на перекачку мережної води та створення великих тисків для заповнення нагрівальних приладів, підвищеною чутливістю теплових мереж до витоку води і аварій, малою швидкістю переміщення по трубах.
Ці недоліки в парових системах теплопостачання відсутні. Завдяки високій швидкості руху, невеликій щільності пара і менших витоків теплоносія парові мережі в аварійних умовах тривалий час можуть працювати без порушення режимів теплопостачання.