Классификация массообменных процессов

Массообменными называют процессы, характеризуемые перехо­дом вещества из одной фазы в другую. Обычно под массопередачей понимают переход компонента смеси из области высокой кон­центрации в область более низкой концентрации. Во всех случаях вещества, которыми обмениваются фазы, должны переместиться внутри одной из фаз к поверхности раздела, пересечь ее и далее переместиться от поверхности раздела внутрь другой фазы. Массопередача и есть совокупность перечисленных трех стадий процесса массообмена между фазами. Перенос вещества внутри одной фазы к поверхности раздела или от нее к другой фазе называют массоотдачей.

Массообменные процессы характерны для любой химической технологии. В технологии органических строительных материалов распространены все основные массообменные процессы, характер­ные для химической технологии. В производстве неорганических строительных материалов из массообменных процессов наиболь­шее распространение имеют процессы сутки и кристаллизации, реже — процессы экстракции и адсорбции. Общепринятая класси­фикация подразделяет массообменные процессы на следующие виды.

1. Сушка — удаление влаги из твердых материалов путем ее
испарения.

2. Кристаллизация — выделение твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов. Процесс характеризуется переходом вещества из жидкой фазы в твердую, вследствие изменения
его растворимости. В промышленности строительных материалов
процессы схватывания и твердения вяжущих связаны в первую очередь с процессами кристаллизации.

3. Адсорбция — избирательное поглощение газов, паров или
растворов поверхностью твердого тела. Ионный обмен, находящий
в последнее время значительное распространение в керамической
промышленности, является разновидностью адсорбции. Он основан
на способности некоторых твердых веществ (ионитов) обменивать
свои подвижные ионы на ионы растворов электролитов.

4. Экстрагирование — извлечение из твердого или жидкого вещества одного или нескольких компонентов с помощью раствори­
теля. При этом извлекаемые компоненты переходят из твердой или
жидкой фазы в растворитель.

5. Абсорбция — поглощение газов или паров жидкими поглотителями. Процесс характеризуется переходом вещества из газовой
фазы в жидкую.

6. Ректификация — разделение гомогенных жидких смесей путем многократного частичного испарения жидкости с последующей
конденсацией образующихся паров. Однократное частичное испарение с последующей конденсацией носит название перегонки.

Из приведенных кратких характеристик основных массообмен­ных процессов следует, что для всех их общим является переход вещества из одной фазы в другую. Этот переход связан с явления­ми конвективного переноса и молекулярной диффузии, поэтому перечисленные процессы иногда называют диффузионными.