ANYAGÁTBOCSÁTÁSI MŰVELETEK (Bevezető)

Az előadások a következő témára: "ANYAGÁTBOCSÁTÁSI MŰVELETEK (Bevezető)"— Előadás másolata:

1 ANYAGÁTBOCSÁTÁSI MŰVELETEK (Bevezető)
Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA

2 Anyagátbocsátási műveleteknek nevezzük mindazokat a műveleteket, amelyek jellemzője, hogy egy, vagy több anyag lép át egyik fázisból egy másikba. A fázisok közötti határrétegen keresztül diffundáló anyag a nagyobb koncentrációjú pontok felöl az alacsonyabb koncentrációjúak felé halad. A Hajtóerő = Δ c

3 Az anyagátbocsátás általában az érintkező fázisok határán kialakuló határrétegen keresztül megy végbe. A műveletek sebességét többnyire a molekuláris diffúzió szabja meg, ezért az anyagátbocsátási műveleteket diffúziós műveleteknek is nevezik. Az anyagátbocsátási műveleteket leggyakrabban homogén anyagrendszerek szétválasztására alkalmazzák.

4 Az anyagátbocsátás sebessége
Egy fázison belül az anyagmenet csak molekuláris diffúzióval, vagy egyidejű molekuláris diffúzióval és konvekcióval mehet végbe. Ha a közeg nyugalomban van, az anyagmenet csak molekuláris diffúzióval mehet végbe.

5 A molekuláris diffúzió
Molekuláris diffúziónak nevezzük az anyagátmenetnek azt a formáját, amely a molekulák, atomok, ionok, vagy kolloid részecskék rendezetlen hőmozgásának eredményeként megy végbe.

6 A molekuláris diffúziót Fick első törvénye írja le, amelynek megfelelően a diffúzió irányára merőleges A elemi felületen, a τ idő alatt átdiffundáló anyag tömege m arányos a D molekuláris diffúziós tényezővel és a diffundáló komponens fázisokbeli Δc koncentrációkülönbségével, valamint fordítottan arányos δ-val a fázisok között kialakult határréteg vastagságával.

7 A diffúziós tényező, D, azt mutatja meg, hogy mekkora tömeg diffundál egységnyi idő alatt egységnyi felületen keresztül, ha a koncentrációkülönbség egységnyi. A hőmérséklet növelésével a diffúziós tényező értéke is növekszik. Gázoknál és gőzöknél a nyomás növelése is javítja a D- értékét.

8 Fick törvényét elemezve, megállapítható, hogy az anyagátbocsátás akkor nagy, ha:
- Nagy a koncentrációkülönbség, - Nagy a fázisok érintkezési felülete és - Kicsi a határréteg vastagsága.

9 Fontosabb anyagátbocsátási műveletek:
Abszorpció – gáz elnyeletése folyadékban, amelyben a szétválasztás jellemzője az anyagátmenet a gázfázisból a folyadékfázisba. Extrahálás – folyadék- vagy szilárd fázisban levő anyag átoldása egy másik, az elsővel nem vagy csak részben elegyedő folyadékba. Lepárlás – homogén folyadékfázisok szétválasztásának művelete, a folyadékfázis és annak részleges elpárologtatásával létrejövő gőzfázis közötti anyagátmenet alapján (desztillálás, rektifikálás).

10 Adszorpció – gázok, gőzök vagy oldatok egyik alkotójának (komponensének) megkötése szilárd, pórusos anyagokkal (adszorbensekkel), amelyben a szétválasztás jellemzője az anyagátmenet a gáz-(gőz-) vagy folyadékfázisból a szilárdba. Szárítás – szilárd anyagok nedvességtartalmának eltávolítása, általában a nedvességtartalom elpárologtatásával. A műveletben a nedvesség a szilárd fázisból a gáz-vagy gőzfázisba megy át. Kristályosítás – kristályos szilárd fázis kiválasztása oldatokból vagy olvadékokból. Jellemzője az anyagátmenet a folyadékfázisból a szilárd fázisba.