پاورپوینت عملیات انتقال جرم

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عمليات واحد

اسلاید 2 :

عمليات انتقال جرم

بسياري از عمليات مهندسي شيمي با مسئله تغيير غلظت در محلول ها و مخلوط ها سروكار دارند .
اين تغييرات الزاما توسط واكنش هاي شيميايي صورت نمي گيرد .
اين عمليات بيشتر به جداسازي مخلوط ها به سازنده هاي آنها مربوط مي گردد .

اسلاید 3 :

غالبا“ قسمت اعظم هزينه هاي يك فرايند صرف عمليات جداسازي مي گردد .
عمليات انتقال جرم بوسيله انتقال يك ماده به داخل ديگر در مقياس مولكولي مشخص ميشوند .
در عمليات انتقال جرم هيچ يك از دو فاز در حال تعادل حاوي تنها يك جز نخواهد بود .

اسلاید 4 :

وقتي دو فاز بايكديگر تماس پيدا مي كنند ، بلافاصله به تعادل نمي رسند . سيستم به مرور زمان در اثر نفوذ سازنده ها از يك فاز به فاز ديگر به تعادل نزديك ميشوند . لذا جداسازي هرگز كامل نخواهد بود .
وجود سه فاز مختلف يعني گاز – مايع – جامد امكان مجاور شدن دو فاز با يكديگر را در 6 صورت فراهم ميسازد :
1) گاز – گاز :
به جز در موارد استثنايي تمام گازها در اين حالت با يكديگر مخلوط ميشوند و لذا فرايند امكان پذير نيست .

اسلاید 5 :

2 ) گاز مايع :
تقطير :
اگر كليه سازنده هاي يك سيستم در حال تعادل بين دو فاز توزيع شوند عمل را تقطير گويند . در تقطير فاز گاز در اثر حرارت دادن فاز مايع توليد ميشود .
جذب گاز Gas Absorption
اگر هر دو فاز محلول بوده و يك سازنده بين دو فاز توزيع گردد . چنانچه انتقال از گاز به مايع باشد جذب گاز و در صورت انتقال از مايع به گاز دفع گاز Stripping گويند .

اسلاید 6 :

رطوبت دادن Humidification

اگر فاز مايع فقط از يك جزء تشكيل شده باشد ولي فاز گاز دو يا چند سازنده اي باشد عمل را رطوبت دادن گويند .

اسلاید 7 :

3 ) گاز جامد :

تصعيد جزء به جزء Fractional Sublimation
اگر يك مخلوط متشكل از چند سازنده بطور نسبي تبخير شود ، بدون آنكه فاز مايعي پديد آيد ، بخارات حاصله و جامد باقي مانده هريك حاوي كليه سازنده ها اما با غلظت هاي متفاوت خواهد بود .

اسلاید 8 :

خشك كردن Drying
اگر جامد از يك مايع فرار مرطوب شده باشد و در مجاورت گاز خشك قرار بگيرد ، رطوبت موجود در آن خارج شده و بدرون گاز نفوذ مي نمايد . اين عمل را خشك كردن و يا گاهي دفع Desorption گويند .
جذب سطحي Adsorption
اگر نفوذ از فاز گاز به جامد صورت گيرد اين عمل را جذب سطحي گويند .

اسلاید 9 :

4 ) مايع – مايع :
استخراج مايع Extraction
عمليات جداسازي كه در آنها دو فاز نامحلول مايع بايكديگر تماس داده ميشوند تا يك جزء بين آنها انتقال يابند

اسلاید 10 :

5 ) مايع – جامد :
تبلور جز به جز Fractional Crystallizationوقتي كليه سازنده ها در دو فاز نامحلول در تماس بايكديگذ قرار بگيرند عمل را تبلور جزبه جز نامند .
استخراج با حلال Leaching
جداسازي انتخابي يك سازنده از يك مخلوط جامد توسط يك حلال مايع استخراج با حلال ناميده ميشود .

اسلاید 11 :

جذب سطحي Adsorption
نفوذ از مايع به سطح جامد را جذب سطحي گويند .
6 ) جامد – جامد :
بدليل سرعت پايين انجام نمي شود .

اسلاید 12 :

جداسازي فازها با استفاده از غشا
نقش غشا ها جلوگيري از مخلوط شدن دو فاز محلول در يكديگر است .
گاز – گاز : عبور سازنده ها با شدت گوناگون بسته به جرم مولكولي از غشا
گاز ـ مايع : عبور از غشائي كه توانايي حل كردن يك جز محلول را دارد .
مايع – مايع : جدا سازي از حلال مايع و غشائئ كه بتواند فقط بلورهاي حل شده در حلال فوق را از خود عبور دهد (دياليز) جداسازي حلال از محلول (اسمز)

اسلاید 13 :

عمليات مستقيم و غير مستقيم
در عمليات مستقيم در اثر افزايش يا كاهش حرارت دو فاز از يك فاز اوليه بدست مي آيند .مانند تقطير و..

در عمليات غير مستقيم يك جسم خارجي به سيستم افزوده ميشود . مانند جذب گاز و.

اسلاید 14 :

اصول طراحي
در طراحي هر واحد مربوط به انتقال جرم چهار عامل اصلي مي بايست تعيين گردد كه عبارتند از :

تعداد مراحل ايده آل
زمان لازم براي تماس فازها
شدت جريانهاي مجاز
انرژي مورد نياز

اسلاید 15 :

در عمليات مرحله اي زمان لازم تماس دو فاز به بازده مرحله اي مربوط ميشود .
در عمليات پيوسته تعيين كننده حجم و يا طول دستگاه خواهد بود .

اسلاید 16 :

تعداد مراحل ايده آل

براي تعيين تعداد مراحل ايده آل لازم جهت جداسازي مشخصي بطور عمليات مرحله اي و يا معادل آنها در يك عمل تماس پيوسته دانستن مشخصات تعادلي سيستم و موازنه هاي جرم ضروري خواهد بود .

اسلاید 17 :

شدت جريانهاي مجاز
در اعمال نيمه پيوسته و پايا پيش مي آيد كه براساس آن سطح مقطع دستگاه محاسه مي شود
انرژي هاي مورد نياز
انرژي حرارتي و مكانيكي در عمليات انتقال جرم مورد استفاده قرار مي گيرد

اسلاید 18 :

يك واحد عبارت است از يك وسيله و يا مجموعه اي از وسايل كه در آن دو فاز غير محلول در يكديگر در تماس مستقيم با هم قرار ميدهند و در نتيجه انتقال جرم بين فازها بمنظور نزديك كردن آنها بحالت تعادل صورت ميگيرد و سپس فازها بروش مكانيكي از هم جدا ميشوند .
واحد

اسلاید 19 :

رطوبت دهي و رطوبت زدايي Humidification
تعاريف
آنتالپي
منحنی نم سنجي
اختلاط دو جريان گاز مرطوب
رطوبت دهي
رطوبت زدايي
برج هاي خنك كن آب
برج هاي رطوبت افزا
مسائل
( فصل 7 تريبال )

اسلاید 20 :

تعاريف :
مقدمه :
فرايندهايي كه در اين فصل بررسي ميشود در باره انتقال جرم و انرژي بين فازهاست كه در نتيجه تماس يك گاز با يك مايع خالص كه گاز در آن نامحلول است روي مي دهد .
رطوبت : Y
جرم بخار همراه با واحد جرم گاز خشك Y‎
رطوبت مطلق و رطوبت گراونر نيز به آن مي گويند .
Y= Ma.Pa / Mb(P – Pa)
فشار كل P فشار جزئي بخار در گاز Pa
رطوبت اشباع : ‎Ys
رطوبت يك گاز وقتي از بخارآب اشباع شده باشد .