Bepárlás - kémiai enciklopédia
Bepárlás (párologtatás), az átmenet a szigeteken egy kondenzált (szilárd vagy folyékony), a gáz-halmazállapotú fázisban (gőz); elsőrendű fázisátalakulás. Szilárd bepárlási nevezett. szublimációs (szublimációs) és bepároljuk, a mennyiség -kipeniem folyadék. Általában, a párolgás észre párolgást ingyenes. kötszerek-sti folyadék miatt hőmozgást vízmolekulák például m-D forráspontja alatti. megfelelő nyomás a gáz-halmazállapotú közeg, felett található az említett öntettel-Stu. Ugyanakkor molekula. kellően nagy kinetikus. energiát menekülni a felülete a folyadék réteg a gáz-halmazállapotú közeg; részét visszaveri, és elfoglalták a folyadék. és a többit is folyamatosan párosított teryayutsya.I - endoterm. folyamat egy rum felvett hő a fázisátalakulás - párolgáshő fordított leküzdésében erők mol. tengelykapcsoló folyadék fázis és a munka a tágulási átalakítás során. folyadékpárolgási. Sp. párolgási hőt említett 1 mol a folyadék (moláris párolgási hője, J / mol), illetve egy a tömegét (tömege párolgási hője, J / kg). A párolgási sebesség határozza meg felületi sűrűsége a gőzáram Jn. átható egységben egységnyi idő alatt a gázfázis egy egységet öntettel folyadék-STI [mol / (p. m 2) vagy kg / (s. m2)]. Naib. Jn érjük vákuumban. Jelenlétében viszonylag sűrű folyékony gáz párolgási közeget lelassult, mert az arány eltávolítását gőz molekulák-STI öntettel folyadékot a gáz-halmazállapotú közeg válik, kicsi összehasonlítva azzal a sebességgel a folyadék kibocsátással. Így a kötszer-STI határfelületi réteg képződött gázkeveréket, szinte telített gőz. A parciális nyomás és a gőz koncentrációja egy adott réteg magasabb, mint a DOS. páraáteresztési keveréket. Megsértése termodinamikai. közötti egyensúly folyadék és gőz. tartalmazott a gázelegy miatt szakaszosan T-ry a határfelületen. Általában azonban, ez a folytatásban lehet elhanyagolni, és elfogadja, hogy a parciális nyomás és a koncentráció a gőz a készenléti STI Interfész megfelelnek az azok értékeit TV. gőz. amelynek m-Py-STI öntettel folyadék. Ha a folyadék és a gáz-gőz elegyet, és még mindig befolyással svob. konvekciós bennük enyhén, eltávolítjuk a keletkező gőz a párolgás-sti öntettel folyadékot a gáz-halmazállapotú közeg történik DOS. ennek eredményeként a hullámtörő. megjelenése okozta diffúzió és az utóbbi egy féligáteresztő (át nem eresztő gáz) dressing-sti határfelületi tömegű (m. nevezik. Stephan) gőz elegy áramot irányított a kötszer-sti folyadékot a gáz-halmazállapotú közeg (lásd. diffúzió).
Ábra. A hőmérséklet-eloszlás a különböző rendszerek a párologtatásos hűtést folyékony. hőáram: egy - a folyékony fázistól, hogy a kötszer-sti bepárlással a gázfázisba; b - a folyékony fázis csak Stand-sti bepárlással; a - a készenléti STI párolgást a két fázis; g - egy öltöző-STI párolgás csak a gázfázisból.
Baro és hőhatás Mérnöki számításokban általában nem számít, de a hatása a termikus m. B. szignifikáns heterogenitás a magas gőz elegyet (egy nagy különbség mol. tömeg összetevője) és eszközök. Op színátmenetek. Amikor az egyik vagy mindkét fázis tekintetében öntettel-STI szakasz növeli a konvektív szállítási a szigeteken és az energiát a gáz-gőz keveréket, és folyadék. Hiányában az energiaellátás a folyadék-gáz rendszer a külső. párolgási hője forrásokból lehet szolgáltatni, hogy a felületi réteg a folyadék egy vagy több fázisban. Ezzel szemben a nettó áramlás a szigeteken, mindig irányított bepárlással a folyadékot a gáz-halmazállapotú közeg, hőáramlás lehet különböző irányokba függően arányok t p-DOS. tömeges tzh folyadék. fázishatár TGR és légnemű közeg TG (lásd. ábra.). Való érintkezés hatására bizonyos száma egy félig végtelen folyadék térfogatát, vagy mosás a kötszer-st az áramlás és a gáz környezet m-D folyadék. magasabb, mint a gáz hőmérséklete (tzh> TGR> TG), áramlási hő a folyadékból a kötszer-sti interfész :. (Qzhg = Qzh - ahol Q és Q és -teplota párolgás Qzhg - átadott hőmennyiség a cseppfolyós gáz közegben. a folyadékot lehűtjük (t. nevezzük. elpárologtató hűtéssel). Ha az eredmény ennek a hűtés valósul egyenlőség TGR = TG. hőátadás folyadék-gáz megszűnik (Qzhg = 0) és az összes hőbevitel a folyadék a kötszer -sti részben töltött párolgása (= Q és Qzh). Abban az esetben, a gáz-halmazállapotú közeg nem telített gőz. részleges adás ix utolsó pillanatban dressing-STI felület és Qzh = q és magasabb, mint est. tömeg gáz. miáltal párolgás és a párolgás hűtőfolyadék leállítjuk, és TGR alacsonyabb lesz tzh és a TG. Ebben az esetben, hőt, hogy a kötszer-sti részén a mindkét fázisban, amíg a csökkenését eredményezi egyenlőség eléréséig tzh TGR = tzh, a hőáramlás a folyékony leáll, és a gáz közeg egyenlő q és Qgzh. További bepárlásával a folyadék történik állandó T = Tm-D tzh = TGR. to-Rui hívott. folyékony hűtési határ párologtatásos hűtést vagy t-Swarm nedves hőmérő (mivel ez azt jelzi, nedves-hőfok). Tm értéke függ a paramétereket a gáz-gőz közepes és feltételeit hő- és anyagátadó között a folyadék és a gáz fázisban. Ha a folyadék és a gáz-halmazállapotú közeg december T-Ry egy korlátozott mértékben, anélkül, hogy az energiának a külső és nem ad ki, párolgás zajlik mindaddig, amíg a két fázis nem fordul elő termodinamikai. egyensúlyt. egy rum T-séklet a két fázist kiegyenlítődik állandó entalpia a rendszer, és a gázfázist telített gőzzel T TAD D rendszer. Az utóbbi, az úgynevezett. adiabatikus hőmérséklet. gáztelítettségre. Ez esetben csak a kezdeti paramétereket a két fázis, és nem függ a hő- és anyagátadás feltételeket. izoterm sebesség. bepárlás [kg / (m2 s)] az egyirányú gőzének diffúziója a folyadék feletti kötszerek STU rögzített ágyas egy bináris gázkeverék vastagságú d (m-ben) m. b. talált képlettől Stefan: Jn = (D / Rp T) (p / d) ln [(p - p, c) / (p - p)] - 1, ahol D - tényező. kölcsönös diffúzió. 2 m / s; Rp - gázállandó gőzt. J / kg (kg. K) vagy m 2 / (s 2 k); T - t-PA keveréke, K; p - nyomású gőz-gáz keverék, Pa; p, t. pn - gőz parciális nyomása a kötszer-sti szakasz és a külső határréteg a keverék, Pa. Az általános esetben (a mozgó folyadék és a gáz. Neizotermich. Feltételek) szomszédos a kötszer-sti folyadékfázisú határréteg momentum transzfer szakasz hasznos a hőátadás, és a határrétegben gáz (gázkeverék) előfordul összekapcsolt hő- és anyagátadás. Így kiszámításához a párolgási sebesség alkalmazásával a kísérleti. hő- és anyagátadó együtthatókat, és a viszonylag egyszerű esetekben - közelítő módszerek numerikus megoldások differenciális rendszer. UR-CIÓ a konjugátum határrétegek a gáz és folyékony fázisok. Az intenzitás a anyagátadási elpárologtatása során függ a különbség a kémiai. pár potenciálok Stand-sti szakasz és a DOS. páraáteresztési keveréket. Azonban, ha a baro és termikus diffúzió el lehet hanyagolni, a különbség a kémiai. potenciálok helyébe a különbség a parciális nyomások vagy gőz koncentrációkban, és figyelembe: Jn = bp (p, c - pn, EST) = bp p (y, c - y, EST) vagy Jn = bc (JV, c - cn, est), ahol a b o. b c - együttható. anyagátadási, p - a nyomás a keverék, PN - parciális gőznyomása. Yn = Pp / p - moláris koncentrációja a gőz. JV = r n / r - páraáteresztési koncentráció. r n r - helyi gőz sűrűség és ezek keverékei .; indexek azt jelenti, „c” - a fázis felületén „DOS” - DOS. a keverék tömegének. A sűrűsége a hőáram adott fel, amikor folyadékpárologtatással. van [J / (m 2 c)]: Q = a x (tzh - TGR) RJP + a = g (TGR - TG), ahol a sín. r - tényező. hőt a folyadék és a gáz. W / (m 2 K); R - párolgáshő, J / kg. Nagyon kis görbületi sugara a kötszer-sti bepárlással (pl. By párolgása finom folyadékcseppek) vesszük figyelembe azt a hatást a felületi feszültség a folyadék. vezet az a tény, hogy az egyensúlyi gőznyomás felett a kötszer-Stu ült nyomáson fenti részt. pár ugyanaz a folyadék felett egy lapos öltöző Stu. Ha TGR
tzh. kiszámításakor a párolgás lehet figyelembe venni csak a hő- és anyagátadás a gázfázisban. Viszonylag alacsony intenzitású Tömegcsere megközelítőleg érvényes közötti analógia hő- és anyagátadási folyamatok, egy raj következőképpen: Nu / Nu0 = Sh * / SH0. ahol Nu = a r l / L Z - Nusselt száma, L - jellemző dimenziója kötszerek-STI bepárlással, L R - tényező. a hővezető a gáz-gőz elegyet, Sh * = b p yg, c l / Dp = b c Cg, c L / D - Sherwood számot a diffúziós komponens a gőzáram. Dp = D / T -koef Rp. diffúzió. említett gőz parciális nyomás-gradienst. B p értékei B és C kiszámítása a kapcsolatok fent megadott, és a szám Nu0 SH0 megfelelnek Jn. 0, és alapján lehet meghatározni, hogy történhet elkülönítetten hő- és anyagátadás. A teljes száma SH0 (diffúzió és konvekció) a gőzfázisú áramot az osztódó a moláris Sh * (YG, c), vagy tömeg (c, c) a gáz koncentrációjának kötszer-sti részben attól függően, hogy melyek a hajtóerő anyagátadási tényező kapcsolódik. b. Egyenlet hasonlóság Nu és Sh * párolgási tartalmazzák mellett a szokásos kritériumok (a Reynolds-szám Re, Archimedes Ar Prandtl szám Pr vagy Schmidt Sc és Geom. Paraméterek) paramétereket, amelyek figyelembe veszik a befolyása a keresztirányú gőzáram és a heterogenitás fokát a gőz-gáz keverék (mol. WT arány vagy egyetemes gázállandó összetevője) a profilok, a sebesség, vagy a T-ry koncentrációk szekcionált határréteg. A kis Jn. nem sértik az alapvető hidrodinamikai. vezetési mód gázkeverék (pl. a víz elpárologtatása révén a légkörben. levegő) és hasonlók peremfeltételek mp fields és koncentrációját. hatását kiegészítik. érvek hasonlóság ur Niyah jelentéktelen, és figyelmen kívül lehet hagyni, feltéve, hogy a Nu = Sh. Elpárolgása után többkomponensű keverékek ezeket a mintákat már sokkal bonyolultabb. Amikor ez a párolgási hő a keverék komponenseit, és a készítmények a folyékony és gőz-gáz fázis egyensúlyban van egymással. különböző és függ a m-ture. A párolgás a biner elegy folyadék-gőz keverék képződik viszonylag gazdagabb a több illékony komponens, kivéve a csak azeotropot. párolgó pontokon szélsőérték (maximum vagy minimum) görbék a tiszta folyékony állapotban. Összesen számú párologtató folyadék növekszik a kötszer-sti érintkező a folyadék és a gáz fázisban, így a tervezési eszközök egy ryh-párolgás történik, azok, amelyek növelik a kötszer-sti bepárlással létrehozásával egy nagy folyadék tükör. a töredezettség és a jet cseppek vagy a kialakulását vékonyrétegek. folyik le a készenléti sti fúvókákat. Intenzitásának növelésével hő- és anyagátadás elpárologtatása során is növelésével elért relatív sebessége a gáz-halmazállapotú közeg kötszer folyadék-STI. Növelése azonban ez a sebesség nem vezethet a felesleges mennyiségű folyadék és gáz-halmazállapotú közeg segítségével. Hidraulikus szekcionált növekedés. ellenállást az eszköz. És koaxiális széles körben használják az ipari. Általános tisztítási-in, szárítása anyagok, folyadékelegyek elválasztása. légkondicionálás. A párologtatásos hűtés használt víz keringő víz közművek rendszerek. Cm. És párolgás. Gáz párásítás. Hűtőtornyok. Szárítás.
===
App. Irodalom a cikk „párolgás”. Berman L. D. párolgási hűtővíz keringésbe. 2nd ed. M.-L. 1957 Fuks N. A. Bepárlás és cseppek növekedése gáznemű közegben, M. 1958 Bird R. E. Stewart B. Lightfoot, Szállítás jelenségek Acad. az angol. M. 1974 Berman L. D. "elméleti alapjai Vegyészmérnöki. Technology" 1974 Vol.8, 6-os szám, pp. 811-22; Sherwood Pigford T. R. Wilke C. anyagátadási sávban. az angol. 1982. M. L. D. Berman.
