Термодинамическая оптимизация процессов разделения
Страница 8

Рис. 1. Расчетная схема процесса разделения.

Для определённости будем считать  потоки положительными, если они входят в систему и отрицательными, если выходят.  Работа считается положительной, если совершается системой над окружающей средой.

Приведём общий вид балансовых уравнений.

Материальный баланс.

Обозначим число молей i-того  компонента в системе через . Изменение числа молей i-того  компонента в системе за единицу времени определяется  потоками вещества и протекающими в системе химическими реакциями:

 

Здесь  - мольная доля i-того  компонента в j-том потоке, - стехиометрический коэффициент, с которым k-тый компонент входит в уравнение n-той реакции ( для расходующихся веществ), - скорость n-той реакции.

Энергетический баланс.

Изменение энергии системы  за единицу времени определяется потоками энергии вносимой и уносимой вместе с конвекционными потоками вещества, изменением энергии за счёт диффузионного обмена веществом, потоками тепла (за счёт теплопроводности, переноса излучением, хим. реакции):

 

Здесь: - удельная энтальпия  j-того материального потока, - поток энергии, приносимый вместе с молем вещества, поступающего диффузно.

Другие статьи из раздела

Химическое равновесие

Если смешать газообразные водород и кислород, то взаимодействие между ними в обычных условиях не происходит. Заметные количества воды (водяного пара) начинают очень медленно образовываться лишь примерно с 400 °С. Дальнейшее нагревание исходной смеси настолько ускоряет процесс соединения, что выше 600 °С реакция протекает со взрывом, т. е. моментально...


Магний

Магний – один из самых распространенных в земной коре элементов, он занимает VI место после кислорода, кремния, алюминия, железа и кальция...


Лантаноиды

ВВЕДЕНИЕ Судя по последним публикациям, нынче довольно трудно отметить те стороны жизни, где бы не находили применение лантаноиды. На основе лантаноидов получают многие уникальные материалы, которые находят широкое применение в различных областях науки и техники. Например, лантаноиды используют как добавки к стали и в сплавах с другими металлами, в...