Практикум по гидравлике» и«Лабораторный практикум по теплообмену» отмечалось значение курса «Процессы и аппараты химической технолог - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Оптика лабораторный практикум Пермь 2004 (07): 378 оптика: лабораторный... 6 1175.66kb.
Практикум по дисциплине. Лабораторный практикум 1 116.53kb.
Методические указания содержат сведения по основам теории массообменных... 1 210.42kb.
Методические указания к лабораторной работе измерение давления д... 1 98.19kb.
Практикум Новосибирск 2010 1 253.43kb.
Практикум по криминалистике. М.: Импэ им. А. С. Грибоедова, 2001. 1 230.34kb.
Лабораторный практикум по экологии / Н. А. Голубкина. 2-e изд. 1 23.13kb.
Практикум по гендерной психологии / Под ред. И. С. Клециной. 27 6566.36kb.
Лабораторная работа №10 Первая параллельная программа Компиляция... 1 80.87kb.
Практикум по английскому языку для студентов-дизайнеров: Практикум... 1 178.4kb.
Курсовой проект по курсу: процессы и аппараты химической технологии... 1 53.21kb.
Применение основ термодинамики для исследования горения 1 55.41kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Практикум по гидравлике» и«Лабораторный практикум по теплообмену» отмечалось значение - страница №1/7

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

В. Н. БОБЫЛЁВ


ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО МАССООБМЕНУ 

Учебно-методическое пособие

Москва 2006


УДК 66.021.3(075)

ББК 35.113я73

Б72

Рецензент:


Кандидат технических наук, доцент Российского

химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева



В. В. Скудин


Бобылёв В. Н.

Б72  Лабораторный практикум по массообмену: учеб.-метод. пособие/ В. Н. Бобылёв.–М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2006.–60 с.




В пособии приведены описания наиболее характерных лабораторных установок, даны рекомендации к выполнению работ и обработке экспериментальных данных в части изучения массообмена — раздела курса «Основные процессы и аппараты химической технологии». Пособие снабжено приложением, в котором даны таблицы физических свойств воды, насыщенного водяного пара и воздуха, являющихся основными средами при лабораторных исследованиях, приведены правила обозначения контрольно-измерительных приборов на схемах лабораторных установок.


Пособие предназначено для студентов химико-технологических специальностей вузов.

УДК 66.021.3(075)

ББК 35.113я73


© Бобылёв В. Н., 2006

© Российский химико-технологический

университет им. Д. И. Менделеева, 2006

ПРЕДИСЛОВИЕ


В предисловиях к пособиям «Лабораторный практикум по гидравлике» и «Лабораторный практикум по теплообмену» отмечалось значение курса «Процессы и аппараты химической технологии» и его составной части — лабораторного практикума — в общеинженерной подготовке студентов химико-технологических специальностей.

Настоящее пособие завершает серию учебно-методических пособий для выполнения лабораторных работ по указанному курсу и издаётся как третья часть единого пособия. Соответственно, здесь приведены описания наиболее характерных лабораторных установок, а также даны рекомендации к выполнению работ и обработке экспериментальных данных в части изучения массообмена. Нумерация работ, формул и рисунков предваряется цифрой «3» соответственно третьей части единого пособия.

Как и предыдущие части (см. «Лабораторный практикум по гидравлике» и «Лабораторный практикум по теплообмену»), данное издание снабжено приложением, в котором приведены таблицы физических свойств воды, насыщенного водяного пара и воздуха, являющихся основными средами при лабораторных исследованиях. Кроме того, в приложении приведены данные о фазовом равновесии в системе изопропанол – вода. Приложение содержит сведения об условных обозначениях контрольно-измерительных приборов на схемах.

При написании формул учтён стандарт ISO 31-0: 1992 буквенных обозначений физических величин.




Символы, наименования и единицы измерения

основных физических величин





А – площадь [поверхности], м2;

а – удельная площадь поверхности, м23;

сВ – молярная концентрация компонента В, (моль В)/м3;

D – коэффициент диффузии, м2/с;

D – диаметр [аппарата], м;

d – диаметр, м;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

h – высота, м;

К – коэффициент массопередачи, м/с, или кг/(м2∙с), или моль/(м2∙с) (в зависимости от единиц измерения концентрации компонента);

L – длина, м;

l - линейный размер, м;

М – молярная масса, кг/моль;

m – масса, кг;

– массовый расход, кг/с;

п – количество вещества, моль;

– молярный расход, моль/с;

р – давление, Па;

рН – водородный показатель;



S – площадь [сечения], м2;

Т – температура термодинамическая, К;

t – температура Цельсия, °С;

t – время, с;

V – объём, м3;

– объёмный расход, м3/с;

v - скорость, м/с;

– средняя скорость, м/с;

wВ – массовая доля компонента В в смеси, (кг В)/(кг смеси);

хВ – молярная доля компонента В в растворе,

(моль В)/(моль раствора);



YВ – массовое отношение компонента В к остальной части газовой смеси, 1;

уВ – молярная доля компонента В в газовой смеси, (моль В)/(моль смеси);

 - коэффициент массоотдачи, м/с, или кг/(м2∙с), или моль/(м2∙с) (в зависимости от единиц измерения концентрации компонента);

δ – толщина, м;

 – доля свободного объёма, 1;

 – температура Цельсия, °С;

 - динамическая вязкость, Па∙с;

 - кинематическая вязкость среды, м2/с;

 – осмотическое давление, Па;

 – периметр, м;

 - плотность среды, кг/м3;

  время, с;



3.1. РАЗДЕЛЕНИЕ БИНАРНОЙ СМЕСИ ЖИДКОСТЕЙ

ПРОСТОЙ ПЕРЕГОНКОЙ
Содержание работы
Простая перегонка (или дистилляция) представляет собой процесс разделения смеси жидкостей на компоненты путём превращения жидкости в пар при кипении с последующей конденсацией пара.

Образующийся конденсат называют дистиллятом или продуктом, а жидкость, остающуюся в сосуде, в котором производится её кипячение (так называемом «кубе»), – кубовой жидкостью или кубовым остатком.

Если количество1 жидкой исходной смеси равно nF, количество образовавшегося дистиллята – nD, а количество кубового остатка –nW2, то материальный баланс системы в целом определяется выражением:

nFnD + nW.

(3.1.1)

Если молярная доля одного из компонентов в жидкой исходной смеси равна xF, в дистилляте – xD, а в кубовом остатке – xW, то материальный баланс этого компонента определяется выражением:




xFnFxDnD + xWnW.

(3.1.2)

Обычно уравнение (3.1.2) составляется для самого низкокипящего, то есть легколетучего компонента смеси.

В теории простой перегонки устанавливается также соотношение между количествами исходной смеси и кубового остатка и концентрациями. Это соотношение определяется уравнением:


,

(3.1.3)

где у – молярная доля легколетучего компонента в паровой фазе, равновесная молярной доле его в жидкой фазе (х).

Уравнения (3.1.1)…(3.1.3) должны рассматриваться как система алгебраических уравнений, в которых фигурируют 6 переменных, а именно: nF, nD, nW, xF, xD, xW. Очевидно, эта система может быть решена аналитически относительно любых 3-х величин. Например, если известно количество исходной смеси, а также известны концентрации жидкой смеси в начале и в конце перегонки, то могут быть спрогнозированы количество получаемого дистиллята и его состав.

Количество вещества системы п может быть рассчитано по формуле:




,

(3.1.4)

где  – плотность системы;



V – объём системы;

М – молярная масса системы.
Молярная масса бинарной смеси, состоящей из компонентов А и В, в которой молярная доля компонента А равна хА, вычисляется по формуле:


,

(3.1.5)

где МА и МВ – молярные массы компонентов А и В, соответственно.


Концентрация компонента в смеси может быть определена каким-либо инструментальным методом, например, по косвенному параметру – оптическому показателю преломления, определяемому методом рефрактометрии.

Кроме того, как известно, жидкие смеси определённого состава имеют вполне определённую температуру кипения; таким образом, температура кипения смеси может служить косвенным показателем её состава.




следующая страница >>



Лучший способ сделать детей хорошими — это сделать их счастливыми. Оскар Уайльд
ещё >>