Вся теория (1094484), страница 9
Текст из файла (страница 9)
x=a
I – для малых концентрации ( a= Гу)
II – для средних концентрации ( а= A3b3y / 1+b3y)
III – для больших концентрации (а= а стремится в бесконечности) t2>t1
2)
3
Так же наличие примесей в фазе, из которой поглощается вещество уменьшает равновесию активности. Равновесные кривые для адсорбции носят название изотермо-собция. И они связывают количество адсорбируемого вещества с единицей массы адсорбента.
43. Ионообменные процессы – основные закономерности,
область применения. Регенерация ионитов.
Используется так же в аналитических целях. Улавливание малых концентрации примеси в больших объемах; для извлечение ценных веществ ( золото из морской воды)
Особенность: селективность и обратимость.
Все иониты можно разделить на природные и искусственные.
Природные: (глина, уголь, апотиты). Недостаток: не стойки в щелочах и кислотах, что ограничивают и применение.
Искусственные: (молекулярные сито, синтетические смолы, плавленые цеолиты, гидрооксиды железа алюминия)
Ионообменные смолы состоят из матрицы ( пространственно сшитые углеродные цепи) и закрепленные на ней активные ионогеные группы ( либо при соединениях имеющихся каркасу исходного мономеров, либо в самом процессе образование высокомолекулярное соединение)
Сухая ионообменная смола ионитом не является, а становится после набухания, т.е. контакта с раствором.
44. Кристаллизация. Основные способы проведения кристаллизация. Равновесие в процессах кристаллизации.
это массообменный процесс, выделение твердой фазы из растворов, расплавов или паров. Ж (П) – Т
Где Т – компонент.
Имеет широкое распространение, но наиболее важное место занимает в процессе производственных химических реактивов и особо чистых веществ.
Особенность: возможность получение распределенного компонента в чистом виде, что связанная с различной растворимостью, выделившегося вещества и примеси, которые остаются в растворе.
45. Мембранные процессы. Классификация мембранных процессов в зависимости от их механизма. Область применения.
Это процессы разделения смесей с помощью полупроницаемых мембран.
Применение:очистка и концентрирование растворов; разделение близкокипящих компонентов, азеотропных и нетермостойких смесей; отделение высокомолекулярных веществ от низкомолекулярных растворителей; глубокая очистка сточных вод и т.п.
«+» простота ап-го оформления; прведение процессов при t окружюсреды; экономичность с т.з. энергосбережения
«-» недолговечность функционирования мембран
Разделяемая в ап-те 1 смесь вводится в соприкосновение с полупроницаемой мембраной 2 с одной стороны. Фильтрат обогащается одним из компонентов смеси. Разделение происходит настолько полно,что в фильтрате прак-ки нет компонентов,зедержив-ся мембраной. Не прошедшая через мембрану смесь компонентов в виде концентрата выв-ся из ап-та.
1-аппарат; 2-мембрана
Классификация:
-
Баро-мембранные процессы
Движ. сила ∆Р; служат для разделения жид. Сред и подр-ся на :
-микрофильтрация ↓ р-р задержив-х
-ультрафильтрация ↓ ч-ц ↓
-обратный осмос ↓
Микрофильтрация прим. Для очистки жид-й от коллоидных ч-ц и микроч-ц
0,02-10 мкм ∆Р= 0,1-1 МПа
Ультрафильтрация служит для разделения высокомол-х и низкомол-х соед-й в жидкой фазе 0,01-0,02 мкм ∆Р=0,3-2 МПа
Обратный осмос- прим-ся для разделения растворов низкомол-х в-в
0,0001-0,001 мкм ∆Р=1-25 МПа
-
Диффузионное разделение газовых смесей
Основано на различии коэф.диф-ии газов в непористых полимерных мембранах под действием градиента конц-й . подчиняется з-ну мол-й диф-ии
-
Испарение ж-ти через мембрану
Проникающий компонент в виде пара отводится с противоположной стороны мембраны в вакуум или поток инертного газа.
-
Диализ-самопроизвольное разделение мол-л или ионов высокомол-х и низкомол-х в-в при помощи полупроницаемых мембран ,к-ые пропускают малые мол-лы или ионы и задерживают макромол-лыи коллоидные ч-цы. Движ. Сила-разность конц-й
-
Электродиализ – разделение ионов в-в под действием эл.поля а р-ре,когда положит. И отрицат-е ионы перемещаются к соотв-м электродам ,проникая при этом через мембрану.
-
46. Влияние различных параметров на селективность и проницаемость мембран
Для промышленной реализации мембранных процессов разделения смесей необходимы полупроницаемые мембраны, хар-ся высокой разделительной способностью(селективностью), высокой удельной производительностью(проницаемостью),химической стойкостью, достаточной мех-й прочностью,низкой стоимостью.
Селективность процесса мембранного разделения может
Проницаемость – удельная производительность- опред.скорость мембранного разделения и равен расходу фильтрата через единицу пов-ти мембран G= W/F кг/ *ч
/
*ч
- Концентрационная поляризация – повышение конц-ии растворенного в-ва у пов-ти мембраны вследствие избирательного отвода растворителя через поры этой мембраны. Влияние «-» ,т.к.она уменьшает движущую силу процесса вследствие увеличения осмотического давления из-за повышения конц-ии растворенного в-ва около мембраны. Для уменьшения «-» влияния исп-т перемешивание р-ра над мембраной, увеличивают скорость протока исх-го р-ра около мембраны или прим-т турбулизующие вставки.
- Давление раствора над мембраной
↑ Р - увеличивает проницаемость ,полимерные мембраны деформируются , а при снятии Р стр-ра мембраны не возвращ-ся в исх.положение. Деформация
мембраны при пост.Р вызывает с течением времени некоторое уменьшение проницаемости, но ее селективность возрастет
-Повышение температуры исходного раствора улучшает условия проведения процесса разделения, т.к.понижает вязкость р-ра и увеличивает скорость диф-ии растворенного в-ва от пов-ти мембраны в ядро потока. Это приводит к снижению влияния концентрационной поляризации. Ацетатцеллюлозные и полимерные мембраны не выдерживают действия высоких температур и прим-ся при комнатных температурах.
- Природа растворенных в-в . Неорганические в-ва задержив-ся мембранами лучше, чем органические; в-ва с большей молек-й массой задерж-ся лучше,чем с меньшей.
- Повышение концентрации растворенных в-в в исх.р-ре приводит к ↑осмотического Р р-ра , и ↑ его вязкости. Оба эти фактора снижают проницаемость мембран. Обратный осмос может быть эффективно применен для обессоливания электролитов конц-ией от 5 до 20%
47. Материальный и тепловой баланс изогидрической кристаллизации
Кристаллизация осущ-ся вследствие изменения растворимости крист-го комп-та в исх-й смеси
Изогидрическая кристаллизация- охлаждение растворов,расплавов и паров при крист.из водных р-в
48. Материальный и тепловой баланс кристаллизации с удалением части растворителя.