Bu əmsal, prosesin fiziki və hidrodinamiki parametrlərindən, həmçinin onun
geometrik (həndəsi) faktorlarından asılıdır.
Kütlə keçiriciliyi proseslərinin oxşarlıq kriteriyaları
1. Diffuzion Nusselt kriteriyası:
D
u
N
ℓ
(6)
burada: β – kütlə verimi əmsalı, m/san;
D – diffuziya əmsalı, m
2
/san;
l – axının xarakterik xətti ölçüsü, m;
2. Diffuzion Prandtl kriteriyası:
D
r
P
(7)
burada: γ – mühitin kinematik özlülüyü, m
2
/san.
Termodiffuziya anlayışı – maddələrin köçürülməsi prosesinin hərəkətverici
qüvvəsi, köçürülən maddənin fazalardakı qatılıq (konsentrasiya) fərqi olması
məlumdur. Belə diffuziya konsentrasiyalı diffuziya adlanır. Təcrübi yolla sübut
olunmuşdur ki, kütlə, temperatur fərqinin təsiri altında da köçürülə bilər.
Maddələrin göstərilən üsulla köçürülməsi prosesi – t e r m o d i f f u z i y a
adlanır.
Şəkil 3.
6
Məsələn, qaynar və soyuq səthlər arasında, ağır və yüngül molekullara
malik, qaz qarışığı mövcud olarsa (şəkil 3), onda temperatur fərqinin təsiri altında
daha ağır molekullar istilik axını istiqamətində (yəni soyuq səthə tərəf) yüngül
molekullar isə əks axın istiqamətində (yəni qaynar səthə tərəf) yerlərini dəyişməyə
başlayacaqdır. Əgər konsentrasiyalı diffuziya və termodiffuziya axınlarının
istiqaməti üst – üstə düşərsə, onda diffuziya sürəti, konsentrasiya fərqi və
temperatur fərqi hesabına yaranmış, kütlənin köçürülməsi sürətlərinin cəminə
bərabər olacaqdır. Əgər istiqamətlər əkslik təşkil edərsə, onda termodiffuziya, qida
istehsalında bəzi proseslər zamanı, məsələn, məsaməli kolloid materialların
qurudulması prosesində vacib rol oynayır.
7
MÖVZU 19. ABSORBSİYA PROSESİ. UYĞUN
APARATLAR – 2 SAAT.
A b s o r b s i y a p r o s e s i h a q q ı n d a ü m u m i m ə l u m a t.
Qaz və ya buxar qatışıqlarının bir və ya bir neçə komponentlərinin, maye uducular
– absorbentlər tərəfindən seçilərək udulması prosesi a b s o r b s i y a p r o s e s
i adlanır. Absorbsiya prosesi qida sənayesinin müxtəlif sahələrində geniş tətbiq
olunur. Məsələn, alkoqolsuz içkilər, pivə və bəzi şərab növləri CO
2
ilə doydurulur,
spirt və şərab sənayesində qıcqırma zamanı ayrılan qazlardan spirt buxarları,
onların suda udulması yolu ilə ayrılır, nişasta istehsalında kükürd qazından (SO
2
)
alınan məhlul, qarğıdalının isladılması üçün istifadə olunur, çuğundurdan şəkər
istehsalı zamanı isə şəkər məhlulu karbon qazı ilə (CO
2
) emal olunur, daha sonra
alınmış şərbət məhlulu kükürd qazı (SO
2
) ilə emal edilir. Əks proses – məhluldan
onun udduğu qazın çıxardılması əməliyyatı – d e s o r b s i y a p r o s e s i
adlanır.
A b s o r b s i y a p r o s e s i n i n f i z i k i ə s a s l a r ı. Qazların
mayelərdə həll olması, qazın və ya mayenin xassələrindən, həll olan qazın və ya
komponentin qaz və ya buxar qatışığındakı parsial təzyiqindən, həmçinin prosesin
temperaturundan asılıdır.
Durulaşdırılmış məhlullar üçün, qazın həllolması – x ilə onun P – parsial
təzyiqi arasındakı asılılıq Henri qanunu ilə xarakterizə edilir. Bu qanuna görə,
verilmiş temperaturda, mayedə həll olan qazın miqdarı, onun təzyiqi ilə düz
mütənasibdir, yəni
P
x
(1)
və ya
x
P
(2)
burada: φ – qazın və absorbentin xassələrindən asılı olan Henri
əmsalıdır.
Məlumdur ki, təzyiqin yüksəlməsi və temperaturun azalması ilə qazın
mayedə həll olması artır. Buradan belə çıxır ki, təzyiqin yüksəlməsi və
temperaturun azalmasını absorbsiya prosesi üçün müsbət, desorbsiya prosesi üçün
isə mənfi faktorlara aid edirlər.
Dalton qanununa görə, qaz qarışığının məlum olan P
üm.
– ümumi təzyiqində
və ondan çıxarılan komponentin y – miqdarında qarışıqdakı komponentin parsial
təzyiqi aşağıdakı kimi təyin edilir:
y
P
P
üm
.
(3)
(2) və (3) tənliklərinin sağ tərəflərinin bərabərliyindən tapırıq:
.
üm
P
x
y
(4)
H
P
üm
.
qəbul etsək, alarıq:
x
H
y
(5)
(5) tənliyi müvazinət xəttinin tənliyidir (Şəkil 1).
Şəkil 1. Absorbsiya prosesinin müvazinət xətti
2
Bu tənlikdən görünür ki, durulaşdırılmış məhlullar üçün H – kəmiyyəti
sabitdir və müvazinət xətti (1) şəklindəki OB – yə bərabərdir.
Qatılaşdırılmış məhlullar üçün müvazinət xətti (1) şəklindəki OC – əyrisi
şəklində olur. Bu əyri, təcrübələr yolu ilə qurulur, və ondan absorbsiya
aparatlarının qrafiki hesablanması üçün istifadə olunur.
Absorbsiya zamanı material balansı və prosesin işçi xətti
Absorbsiya zamanı material balansından, adətən verilmiş şəraitdə prosesin
aparılması üçün absorbent sərfini təyin edirlər. Absorbsiyanın material balansı
aşağıdakı bərabərliklə xarakterizə olunur:
i
s
s
i
x
x
y
y
G
L
l
(6)
burada: G – daşıyıcı qazın miqdarı, kq/san;
y
i
və y
s
– prosesin əvvəlində və sonunda maye tərəfindən udulan
komponentin miqdarı, kq/kq;
x
i
və x
s
– prosesin əvvəlində və sonunda keçən komponentin
absorbentdəki miqdarı, kq/kq;
L – absorbent sərfi, kq/san;
l – absorbentin xüsusi sərfi.
Absorbsiya prosesinin işçi xətti (7) bərabərliyi vasitəsi ilə təsvir olunur.
i
s
x
x
G
L
y
y
(7)
Absorbsiya prosesinin işçi xəttini qurmaq üçün absorberin girişində və
ondan çıxışda fazaların tərkibini bilmək lazımdır. Bu məlumatlara görə A və B
nöqtələri qurulur.
A b s o r b e r q u r ğ u l a r ı. Absorbsiya zamanı kütlə mübadiləsi prosesi
qarşılıqlı əlaqədə olan fazaların səthi təması ilə baş verir. Bununla əlaqədar olaraq,
absorberlərdə qaz və maye fazalar arasında yayılmış səth yaratmağa çalışırlar. Belə
səthin yaranma üsuluna görə, absorberlər üç tipə – səthi, barbotaj və püskürücü
absorberlərə bölünürlər.
3
Dostları ilə paylaş: |