Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6ο εξάμηνο

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6ο εξάμηνο

Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6ο εξάμηνο

ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ.

ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΤΑΣΗ ΑΤΜΩΝ

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα: Μετεωρολογία-Κλιματολογία. Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

Η υγρασία της ατμόσφαιρας

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Ειδική Ενθαλπία, Ειδική Θερµότητα και Ειδικός Όγκος Υγρού Αέρα

ΠΡΟΛΟΓΟΣ. ΜΕΡΟΣ Α : Βασικές αρχές Ψυχρομετρίας. Νίκος Χαριτωνίδης

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

Κάθε ποσότητα ύλης που περιορίζεται από μια κλειστή

ΑΣΚΗΣΗ 5 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ

Ψυχρομετρία. Εισαγωγή

Θερμοδυναμική του ατμοσφαιρικού αέρα

1. Παράρτηµα. Θερµοδυναµικής της ατµόσφαιρας

Φάσεις μιας καθαρής ουσίας

Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6ο εξάμηνο

Μελέτη και κατανόηση των διαφόρων φάσεων του υδρολογικού κύκλου.

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Θεωρητική Εξέταση. Τρίτη, 15 Ιουλίου /3

ΕΞΙΣΩΣΗ CLAUSIUS-CLAPEYRON ΘΕΩΡΙΑ

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Εξάτμιση - Αφυδάτωση

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ. Η ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται σαν ιδανικό αέριο (ειδικά για z>10 km)

4η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΧΕΣΗΣ ΜΕΤΑΞΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΑΕΡΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑΣ

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΑΕΡΙΩΝ Κ. Μάτης

6.2. ΤΗΞΗ ΚΑΙ ΠΗΞΗ, ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ

Συνθήκες ευστάθειας και αστάθειας στην ατμόσφαιρα

5 ο Εργαστήριο: ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΣΕ ΜΙΑ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ

5. Κατακόρυφη θερµοϋγροµετρική δοµή και στατική της ατµόσφαιρας

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι

ΑΕΡΙΑ ΙΔΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 8

P. kpa T, C v, m 3 /kg u, kj/kg Περιγραφή κατάστασης και ποιότητα (αν εφαρμόζεται) , ,0 101,

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΙΔΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ

ΑΕΝ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2013 ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΛΟΙΩΝ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ.

ΛΥΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ A Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ογκομετρική (PVT) συμπεριφορά καθαρών ρευστών

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Το φαινόμενο της διαπνοής

M V n. nm V. M v. M v T P P S V P = = + = σταθερή σε παραγώγιση, τον ορισµό του συντελεστή διαστολής α = 1, κυκλική εναλλαγή 3

Τα υλικά και η δόμησή τους. Εισαγωγική Χημεία

Απλά διαγράμματα τάσης ατμών-σύστασηςιδανικών διαλυματων

Κεφάλαιο 7: Ύγρανση-Αφύγρανση

Αλληλεπίδραση ρύπων εδάφους

Θερμοδυναμική Ενότητα 7:

Δ' Εξάμηνο ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Ερωτήσεις Επανάληψης

Ιδιότητες Μιγμάτων. Μερικές Μολαρικές Ιδιότητες

Πρόρρηση Ισορροπίας Φάσεων. Υψηλές Πιέσεις

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Κεφάλαιο Θερμοδυναμική της Ατμόσφαιρας Νόμοι των Αερίων

Υπολογισµοί του Χρόνου Ξήρανσης

1 ΦΥΣΙΚΟ ΦΥΣΙΚ ΧΗΜΕΙΑ Ο ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΛΗ : Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Σκεφθείτε και δικαιολογήσετε τη σωστή απάντηση κάθε φορά)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 6: Διαλύματα & οι ιδιότητές τους Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ι & ΙΙ Εργαστηριακή Άσκηση 4: ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Λύση Παραδείγματος 1. Διάγραμμα ροής διεργασίας. Εκρόφηση χλωριούχου βινυλίου από νερό στους 25 C και 850 mmhg. Είσοδος υγρού.

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΘΕΩΡΙΑ

Μηχανική Τροφίμων. Θεμελιώδεις Έννοιες Μηχανικής. Μέρος 1 ο. Συστήματα μονάδων

ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ (Μεταβατικές) ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΡΓΟ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

Λύση: α) Χρησιµοποιούµε την εξίσωση Clausius Clapeyron για να υπολογίσουµε το σηµείο ζέσεως του αζώτου υπό πίεση 2 atm. 1 P1

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ (7 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ)

ΕΤΚΛ ΕΜΠ. Τεχνολογία Πετρελαίου και Και Λιπαντικών ΕΜΠ

ΦΑΣΕΙΣ ΒΡΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΑ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ

Καύση. Χημεία Β Λυκείου

Τμήμα Χημείας Μάθημα: Φυσικοχημεία Ι Εξέταση: Περίοδος Ιουνίου (21/6/2017)

Πολυβάθµιοι Συµπυκνωτές

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ

Επιλεγμένα θέματα Κλωστοϋφαντουργικής Φυσικής

ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΑΕΡΑ

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Λυμένες ασκήσεις. Αλκάνια

Φάσεις μιας καθαρής ουσίας. Αλλαγές φάσεων καθαρών ουσιών

Enrico Fermi, Thermodynamics, 1937

ΜΕΡΟΣ Α ΝΟΜΟΙ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ-ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΦΑΣΗΣ ΥΓΡΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΙΝΩΝ

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 9 η : Διαλύματα & οι ιδιότητές τους. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων

Ασκήσεις Γενικής Μετεωρολογίας. Κεφάλαιο 2 ο. Υγρασία του αέρα. Υγροµετρικές Παράµετροι

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι 1

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑ ΣΕ ΘΑΛΑΜΟΥΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ

Τίτλος: Πήλινη κανάτα με νερό-μεταφορά ενέργειας Θέματα: Πήλινη κανάτα με νερό, μεταφορά ενέργειας. Ηλικία: χρονών μαθητές

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 6

Πέμπτη, 15 Μαΐου 2014, Αμφιθέατρο 1 ου ΕΠΑΛ ΙΛΙΟΥ

Transcript:

Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6ο εξάμηνο Μέρος ο : Εισαγωγικά (διαστ., πυκν., θερμ., πίεση, κτλ.) Μέρος 2 ο : Ισοζύγια μάζας Μέρος 3 ο : 9 ο μάθημα

Εκτός ύλης ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 2

Διαγράμματα φάσεων Ατμός & υγρή φάση ουσίας σε ισορροπία, τότε η πίεση ισορροπίας ονομάζεται τάση ατμών (p*) Για κάθε θερμοκρασία υπάρχει μόνο μια πίεση που βρίσκεται σε ισορροπία η υγρή και η αέρια φάση ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 3

Ατμός : Αέριο : Αέριο κάτω από το κρίσιμο σημείο του (δηλ. όταν συμπιέζεται υπό σταθερή Τ<Τc τελικά φθάνει σε κάποια πίεση στην οποία αρχίζει να συμπυκνώνεται προς υγρό). Αέριο πάνω από το κρίσιμο σημείο του (δηλ. δεν μπορεί να συμπυκνωθεί). Εξάτμιση σταθερά, T Συμπύκνωση Διεργασίες σε ισορροπία Τάση ατμών Η πίεση ισορροπίας Σε κάθε θερμοκρασία αντιστοιχεί μόνο πίεση στην οποία συνυπάρχουν υγρή & αέρια φάση. Πόσα σημεία βρασμού έχει μια ουσία? Άπειρα. (κανονικό σημείο βρασμού: 760 mm Hg) ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 4

Βασικές σχέσεις ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 5

Παράδειγμα εξάτμισης ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6

ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 7

ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 8

Μερικόςκορεσμόςκαιυγρασία Όταν ο χρόνος επαφής αερίου-ατμού δεν είναι αρκετός, δεν επέρχεται ισορροπία (κορεσμός), τότε Η μερική πίεση του ατμού στο αέριο είναι < τάσης ατμών του υγρού στη συγκεκριμένη θερμοκρασία, και έχουμε μερικό κορεσμό Μερικός κορεσμός Μίγμα από 2 ή περισσότερα Πραγματικά Αέρια Κάτω από κατάλληλες συνθήκες ένα () από τα αέρια συστατικά μπορεί να συμπυκνωθεί μερικά. Μέχρι το Σημείο Δρόσου εφαρμόζονται οι εξισώσεις των αερίων μιγμάτων (Ιδανικά Αέρια) Όταν ο ατμός είναι υδρατμός και το αέριο αέρας, χρησιμοποιείται ο όρος Υγρασία. ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 9

Σχετικός κορεσμός RS t * ατμού t κορ * t V V κορ V V t n n κορ Kg Kg κορ ατμού ή : κορ. ή * : Μερική πίεση του ατμού στο αέριο μίγμα Μερική πίεση του ατμού στο κορεσμένο αέριο μίγμα (δηλ. η τάση ατμών) Σχήμα. Αέριο μερικά κορεσμένο με υδρατμό. H 2O Relative Humidity (RH) 00 * H 2O ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 0

Μοριακός Κορεσμός (για δυαδικό σύστημα, :ατμός, 2:ξηρό αέριο) ΜΚ n n ατμού αερίου n n 2 2 V V 2 n n n t t V Vt V Humidity (H) Kg Kg υδρατμών Ξηρού Αέρα ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών

Απόλυτος Κορεσμός (για δυαδικό σύστημα, :ατμός, 2:ξηρό αέριο) AS ( moleατμού) ( ( mole ξηρούαερίου) ( moleατμού) ( mole ξηρούαερίου) πραγματικά) ( κορεσμού) AS n ( πραγμ.) n2 n ( κορ.) n2 ( πραγμ.) 2 ( κορ.) 2 t * t * * t * t RS t * t Δηλαδή: AS RS όταν * (συνθήκες κορεσμού) ήόταν * 0 (σε 0 % κορεσμό) αλλιώς AS < RS ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 2

Ισοζύγια μάζας με συμπύκνωση και εξάτμιση Εξετάστηκαν παραδείγματα ξήρανσης με νερό και κάποιο ξηρό υλικό (π.χ. χαρτοπολτός) Τώρα προσθέτουμε και τον αέρα (δηλ. αέρας, υδρατμοί, ξηρό υλικό) Σημείο δρόσου γνωστό (πότε συμπυκνώνεται η η σταγόνα) ΑΡΑ μερική πίεση υδρατμών στο μίγμα γνωστή Μια ποσότητα αέρα σε ατμοσφαιρική πίεση συγκρατεί μόνο μια ορισμένη μέγιστη ποσότητα υδρατμών ΚΑΙ η ποσότητα των υδρατμών εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα Η 2 Ο μίγματος n n Η 2 Ο μίγματος Κάθε μείωση της θερμοκρασίας (δηλ. μείωση της τάσης ατμών H2O ) () Κάθε αύξηση της πίεσης περιβάλλοντος (δηλ. της μίγματος ) (βλ. σφουγγάρι) (2) Οδηγεί σε μείωση του n H2O, δηλ. σε αποβολή νερού, δηλ. σε μείωση συγκράτησης νερού στην ατμόσφαιρα Τα () και (2) είναι οι βιομηχανικοί τρόποι αποβολής νερού από αέρια ρεύματα. ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 3

Παράδειγμα Σε μια βιομηχανική διεργασία που χρησιμοποιείται το βενζένιο (ΜΒ:78) ως διαλύτης, αυτό εξατμίζεται σε ξηρό άζωτο (ΜΒ:28). Το μίγμα που προκύπτει σε θερμοκρασία 297 ο Κ και πίεση 0,3 ΚΝ/m 2 έχει σχετική υγρασία 60%. Απαιτείται η ανάκτηση 80% του βενζενίου στους 283 ο Κ με συμπίεση σε κατάλληλη πίεση. Ποια είναι αυτή? (* benzene, 297 K 2,2 KN/m 2, * benzene, 283 K 6 KN/m 2 ) Έννοιες : α) Υγρασία (χωρίς νερό), β) μάζα πυκνότητα για τη μονάδα του όγκου ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 4

b b KN RH 0,6 b 7,32 (Μερ. πίεση βενζ. στο μίγμα Ν 2 - βενζ.) b * 2,2 m2 Λύση Προσδιορισμός βάρους βενζενίου και αζώτου σε αυθαίρετο όγκο (π.χ. m 3 ) αερίου V nrt V m MB RT m V MB m RT 7,32 78 8,34 297 b Kg 0,23 m3 (0,3 7,32) 28 Kg Ομοίως m Ν 2,066 8,34 297 m3 Επέκταση ορισμού Υγρασίας Humidity (H) Kg Kg υδρατμών Ξ ηρού Αέρα 0,23 Kg βενζενίου 0,27,066 Kg Ξηρούαζώτου Ανάκτηση 80% βενζενίου ελάττωση 80% τ τ Kg βεν υυγρασία Η 0,27 0,2 Η 0,0433 Kg Ξ. Aζ Με τη ψύξη και συμπύκνωση / συμπίεση, ατμοί βενζενίου θα είναι σε επαφή με υγρό βενζένιο και το άζωτο θα είναι κορεσμένο σε βενζένιο. Εφαρμόζοντας το νόμο Dalton: b N n b 6 6 0,0433 78 28 KN 392 2 2 nn 2 m ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 5

5 παραδείγματα Σχετική υγρασία Σύσταση και μοριακός κορεσμός Αφύγρανση Αφύγρανση 2 (silica gel) Ύγρανση ΔΠΘ-ΜΠΔ Συστήματα Βιομηχανικών Διεργασιών 6