МАСООБМІННІ АПАРАТИ

МАСООБМІННІ АПАРАТИ реалізують контакт двох або трьох фаз, що приводить до цілеспрямованого перерозподілу компонентів між фазами. У М.а. відбувається масообмін у системах тверде тіло – газ (при адсорбції, сушінні, сублімації тощо), газ – рідина (при абсорбції, ректифікації, дистиляції тощо), тверде тіло – рідина (при екстракції, кристалізації тощо), а також між двома взаємно нерозчинними рідинами (при екстракції). Масообмін може супроводжуватися хімічною реакцією, а також теплообміном. Підведення або відведення тепла в об’єм фаз, що контактують, відтворюється попереднім нагріванням або охолодженням однієї з них або за допомогою теплообмінних елементів, розташованих у зоні фаз, що контактують. М.а. конструюють таким чином, щоб у них відтворювалася максимальна поверхня масообміну, тому що кількість речовини, яка переноситься з однієї фази в іншу, пропорційна величині цієї поверхні та рушійній силі процесу. Розрізняють М.а. з умовно фіксованою поверхнею контакту фаз та з поверхнею контакту, яка відтворюється при русі фазових потоків. До першого типу належать апарати з насадкою плівкового типу, а також апарати, в яких відбувається взаємодія газу (рідини) з твердою фазою. Серед апаратів другого типу найбільш розповсюджені тарілчасті апарати, для яких характерна дискретна взаємодія фаз по висоті апарата. Така взаємодія характерна також для апаратів, які відтворюють масообмін у системі тверде тіло – рідина та між двома взаємно нерозчинними рідинами. Основні параметри при розрахунку М.а. — діаметр апарата та його висота (або довжина зони контакту, необхідна для завершення процесу). Діаметр залежить від швидкості суцільної фази W, яка розраховується на повний перетин апарата. Для оцінки гранично допустимої швидкості в апараті часто використовують FW-фактор, при цьому FW = W⋅√ρG, де: ρG — густина газової фази. Довжина насадженої частини колони визначається кількістю теоретичних ступенів розподілу, довжина тарілчастих колон — кількістю реальних тарілок і відстанню між тарілками, яка залежить від бризок виносу та конструктивних вимог. Ефективність роботи М.а. оцінюється в основному за енергетичними витратами на масообмін та капіталовкладеннями.

Александров И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей. — Л., 1975; Кафаров В.В. Основы массопередачи. — М., 1979.