Porleválasztó berendezések

Az előadások a következő témára: "Porleválasztó berendezések"— Előadás másolata:

1 Porleválasztó berendezések
Membrán „szűrés” Gázelegyek szétválasztására is alkalmazható

2 Gázok tisztítása Gázelegyek szétválasztása porleválasztás Egy fázisú, több komponensű rendszer szétválasztása A szennyező (leválasztandó) szilárd folyékony Több fázisú rendszer szétválasztása

3 Abszorpció ( Gáz elnyeletése ( oldása ) folyadékban ) Gáz – folyadék határfelületen végbemenő anyagtranszport folyamat Termodinamikai eljárás; egy gázelegy egy (vagy több) A szétválasztás komponensét folyadékban oldjuk. Legtöbbször hőcsere folyamatok is lejátszódnak. Deszorpció: a folyadékban oldott gázt a folyadékkal érintkező gázfázisba visszük át.

4

5 ( Gáz elnyeletése ( oldása ) folyadékban )
Az abszorpció: Pl.:

6

7 Gázok oldhatósága kis koncentráció tartományban : Henry - törvény
Az összefüggést lineárisnak tekintjük pi = Hi xi , Pöyi = Hi xi pi : az i. komponens parciális nyomása a gázelegyben xi : az i. komponens móltörtje a folyadékban Hi : állandó [Pa] Dalton-törv. pi = Pösszes yi yi : az i. komponens móltörtje a gázelegyben Megoszlási hányados

8 gáz „Kétfilm-elmélet” folyadék A jelenség leírására
Mi van, mi lehet a két fázis „találkozásánál”? Gáz-folyadék határfelület

9 A „kétfilm” – elmélet főbb feltevési:
1. A határfelületen „két film” van „folyadékoldali-film” „Gázoldali-film” GÁZ FOLYADÉK y Koncentráció a gáz fő tömegében x Koncentráció a folyadék fő tömegében

10 Ha a gáz (vagy a gázelegy, egy -vagy több - komponense) oldódik folyadékban:
Az elnyelt gáz anyagáram-sűrűsége: GÁZ FOLYADÉK y x

11 Ha a gáz (vagy a gázelegy egy komponense) oldódik folyadékban
2. Henry-trv. érvényes 3. y”FALON” , x”FALON” Egyensúlyi koncentrációk GÁZ FOLYADÉK xF yF y x

12 4. Stacioner (a filmben anyagfelhalmozódás nincs)
5. Kémiai reakció nincs 6. Az áramlás mindig lamináris 7. Az anyagátvitel diffúzióval GÁZ FOLYADÉK

13 GÁZ FOLYADÉK xF yF y x anyagmennyiség [N]=mol [N]=mol/s [n]=mol/s.m2 βG anyagáram βf Anyagáram sűrűség Anyagáram sűrűség: Hajtóerők Gázoldali anyagátadási tényező Folyadékoldali anyagátadási tényező

14 A célunk az elnyelt gáz tömegáramának ( tömegáram-sűrűségének ) ismerete:
A „kétfilm” elmélet szerint:

15 Vázoljuk fel az átadást x – y diagramban!
Tudjuk, hogy: xF , és yF egyensúlyi koncentrációk, (de számszerű értékük nem ismert) x < xF , y > yF

16 y x yF xF x* α y*

17 ? Anyagáram-sűrűség a gázfilmre: GÁZ FOLYADÉK yF y
: Gázoldali anyagátviteli tényező ?

18 y x yF xF x* y* γ α tg γ = m=H/PÖ

19

20 Hasonlóan számítható „KF” :
Nagyon jól oldódó gázok esetén: Nagyon rosszul oldódó gázok esetén:

21 Z x xF Z Az anyagátadási tényező „β” folyadék gáz y yF z gáz folyadék
Anyagátadási tényezők

22 A célunk az elnyelt gáz tömegáramának ( tömegáram-sűrűségének ) ismerete:
PL: Nagyon jól oldódó gázok esetén:

23 A célunk az elnyelt gáz tömegáramának ( tömegáram-sűrűségének ) ismerete:
PL: Nagyon jól oldódó gázok esetén: A gázfázis koncentrációja ( ismert! ) ismert

24 ? A gázfázis koncentrációja ( ismert! ) ismert
Pl: Nagyon jól oldódó gázok esetén: ?

25 Az anyagátadási tényező „β”meghatározása:
Hasonlósági elmélet alapján Mérésekből létrehozott Kriteriális egyenletek segítségével Pl. Gázoldalra „Raschig”-gyűrűs töltet esetén: A „kriteriális egyenlet”:

26 Sherwood-szám Schmidt-szám Kiszámítható !

27 Abszorpciós hő y t2 Adiabatikus abszorpció t1 x A hő elvezethető-hűtéssel-, közelíthető az izoterm állapot.