Термодинамическая оптимизация процессов разделения
Страница 6

1.      Механические процессы разделения - затрачивается только механическая работа (мембранное разделение, фильтрование, осаждение);

2.  Термические процессы разделение (ректификация, выпаривание, сублимация, конденсация);

3.  Электрические процессы разделения (некоторые процессы мембранного разделения, осаждение под действием электрического поля);

В установках центрифугирования, мембранного разделения, в циклах адсорбции-десорбции, работающих за счет изменения давления,  затрачивается только работа (механическое разделение), в процессах абсорбционно-десорбционных, ректификации и др. - только тепло (термическое разделение). В некоторых случаях число отводимых и подводимых потоков может быть больше (равно m), однако в этих случаях можно, как правило, представить систему разделения как соединение отдельных блоков, каждый из которых имеет структуру, представленную на рис. 1.

3.    Термодинамическое описание систем разделения

Типовые задачи и методы ТВК.

Термодинамика при конечном времени (ТВК) используется для анализа, оценки предельных возможностей и выявления  направлений совершенствования  различных технологических процессов.

К типовым задачам ТВК относится составление балансовых уравнений для вещества, энергии и энтропии внешних по отношению к процессу потоков.

Уравнения термодинамических балансов – материальных, энергетического и энтропийного -  связывают между собой параметры входных и выходных потоков в стационарном режиме.  Балансовые уравнения позволяют выявить зависимость между параметрами внешних потоков (расходами, концентрациями, температурами,  давлениями и т.д.) и  количеством производимой в процессе энтропии. В обратимых процессах производство энтропии равно нулю, в необратимых – больше нуля. Отсюда следуют ограничения, накладываемые на входные потоки – выделяется множество достижимости в пространстве параметров входных и выходных потоков. Если же на систему наложить дополнительное условие заданной средней интенсивности или конечной продолжительности, то можно найти минимально возможное при данных ограничениях производство энтропии (рассеяние энергии). В реальных системах производство энтропии меньше минимально возможного, что сужает область достижимости.

Другие статьи из раздела

Адамантан

Адамантан - это насыщенный углеводород, замечательный тем, что входящие в его состав атомы углерода имеют то же пространственное расположение, что и в кристалле алмаза...


Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива

СОДЕРЖАНИЕ Глава 1 Дизельные топлива. 1. Свойства дизельных топлив для наземной техники: 1.1 Самовоспламеняемость (цетановое число) 1.2 Испаряемость (фракционный состав); 1.3 Вязкость; 1.4 Низкотемпературные свойства; 1.5 Смазывающие (противоизносные); 1.6&nbs...


Теплопроводность в сплошных средах и двухфазных, продуваемых и непродуваемых телах (слоях)

Основной закон теплопроводности. Физический смысл коэффициента теплопроводности Основным законом передачи тепла теплопроводностью является закон Фурье. Согласно этому закону количество тепла dQ, передаваемое посредством теплопроводности через элемент поверхности dF, перпендикулярный тепловому потоку, за время dt прямопропорционально температ...