Законы сохранения массы и энергии. Законы равновесия системы. Принцип движущей силы и законы переноса массы и энергии.

Равновесие. Равновесные системы. Если в любой точке рассмат­риваемой системы или поля потенциал одинаков, т. е. движущая сила переноса равна нулю, то говорят, что нет причин для переноса. Система находится в равновесии. Отсутствие потенциала свиде­тельствует о равновесии в системе.

Следовательно, перенос возможен, только если система не нахо­дится в состоянии равновесия, а движущая сила переноса тем боль­ше, чем дальше от состояния равновесия находится система. Это положение, справедливое для любых процессов, особенно важно при выражении движущей силы процессов переноса массы.

Законы переноса массы и энергии. Основное кинетическое уравне­ние. Экономическая эффективность всякого производства в значи­тельной степени зависит от скорости протекания технологических процессов. Эта скорость тем больше, чем больше движущая сила, и тем меньше, чем больше сопротивление осуществляемому дей­ствию. Эти простые рассуждения можно сформулировать уравне­нием

где у — скорость протекания процесса; R — сопротивление; Δ— движущая сила.

Величину 1/R можно заменить проводимостью к, и полученное выражение изменит вид:

Это выражение носит название основного (общего) кинетического уравнения. Зная движущую силу конкретного процесса, воспользо­вавшись общим кинетическим уравнением, можно написать основ­ное уравнение для любого процесса.

Так, для процесса теплопередачи можно записать

6.АДСОРБЕРЫ С ПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ АДСОРБЕНТА. НАЗНАЧ, УСТР-вО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ. Адсорберы непрерывного действия бывают с движущимся плотным или псевдоожиженным слоем адсорбента. Адсорберы с движущимся слоем зернистого адсорбента предст собой полые колонны с перегородками и переливными патрубками и аппараты с транспортирующими приспособ-лениями. На рис.показан многосекционный колонный адсорбер для очистки парогазовых смесей, состоящ из холод-ка, подогревателя и распределит-х тарелок. В первой секции адсорбент охлаждается после регенерации. Эта секция выполнена в виде кожухотрубчатого теплообм-ка. Охлаждающая жид-ть подается в межтрубное простр-во теплообм-ка, а адсорбент проходит по трубам. Вторая секция предст соб собственно адсорбер, в к-м адсорбент взаимод-ет с исходной парогазовой смесью. Из 1-й секции во 2-ю адсорбент перетекает ч/з патрубки и распределит-е тарелки, обеспечивающие равномерное распред-е адсорбента по сечению колонны и служащие затворами, разграничивающими 1-ю и 2-ю секции. Далее адсорбент поступает в десорбционную секцию, представляющую соб кожухотрубный теплообменник, в к-й нагревается и взаимод-ет с десорбирующим агентом — острым водяным паром. Регенерированный адсорбент удаляется из адсорбера через шлюзовой затвор. Адсорберы с псевдоожи-женным тонкозернистым адсорбентом бывают одноступен-чатыми и многоступенчатыми. Одноступенчатый адсорбер с псевдоожиженным слоем показан на рис. Он предст соб цилиндрич-й вертик-й корпус, внутри которого смонтированы газораспределительная решетка и пылеулавливающее устр-во типа циклона. Адсорбент загружается в аппарат сверху через трубу и выводится через трубу снизу. Исходная парогазовая смесь вводится в адсорбер при скорости, превышающей ско-рость начала псевдоожижения, под газораспределительную решетку через нижний патрубок, а выводится через верхний патрубок, пройдя предварительно пылеулавливающее устр-во. Многоступенчатый тарельчатый адсорбер с псевдо-жиженным слоем показан на рис. 21.9. Он предст собой колонну, в к-й расположены газораспределительные решетки с переливными патрубками, служащими одновременно затворами для газового потока. Адсорбент поступает в верхнюю часть адсорбера и перетекает с верхней тарелки на нижнюю. С нижней тарелки адсорбент через шлюзовой затвор выгружается из адсорбера. Исходная парогазовая смесь поступает в адсор-бер снизу и удаляется через верхний патрубок. Многоступен-чатый адсорбер отличается от одноступенчатого тем, что работает по схеме, близкой к аппаратам идеального вытесне-ния, что позволяет проводить процесс адсорбции в противо-токе. Применяют установки с адсорбцией с псевдоожиженным слоем и десорбцией в движущемся слое адсорбента.

Дата добавления: 2015-11-16