1-semestr 1-lаborаtoriya ishi mavzu: Farmatsevtik injiniring fanidan fizik kattaliklar va ularni o’lchash. Maqsad

5.1-rasm. Markaziy sirkulyatsiya trubasi bo’lgan bug’latish apparati:

1 – isitish kamerasi; 2 – separator; 3 – isitish trubalar; 4 – sirkulyatsiya trubasi.

Moddiy balans. Bitta apparatli bug’latish qurilmasining moddiy balansi:

G_b – eritmaning boshlang’ich miqdori;

G_ox– eritmaning oxirgi miqdori;

ω – erituvchining (ikkilamchi bug’ning) miqdori.
Eritma tarkibida bo’lgan quruq moddaga nisbatan moddiy balans quyidagicha yoziladi:
X_b, X_ox – eritmaning boshlang’ich va oxirgi konsentratsiyalari.
Bunda yuqorida berilgan tenglamalar yordamida apparatning shu unumi topiladi.
Quyuqlashtirilgan eritma bo’yicha:
Bug’latilayotgan suv bo’yicha:

Issiqlik balansi. Issiqlik balansini hisoblash uchun quyidagi belgilarni qabul qilamiz:

D – isituvchi bug’ning sarfi;

I_i – isistuvchi bug’ning entalpiyasi;

I – ikkilamchi bug’ning entalpiyasi;

i_b = C_bt_b – dastlabki eritmaning entalpiyasi;

i_k = C_kt_k – quyuqlashtirilgan eritmaning entalpiyasi;

i' = C’θ – isituvchi bug’ kondensatining entalpiyasi;

C_b, C_k, C’ – dastlabki va quyuqlashgan eritma hamda kondensatning o’rtacha solishtirma issiqlik sig’imlari;

t_b, t_k, θ – dastlabki quyuqlashgan eritma va isituvchi bug’ning to’yinish temperaturalari.
Issiqlikning kirishi (dastlabki eritma bilan) G_b, i_b;
isituvchi bug’ bilan DI_i;
Issiqlikning sarflanishi (quyuqlashgan eritma bilan) G_q, i_q;
Ikkilamchi bug’ bilan ωI;
Isituvchi bug’ning kondensati bilan D·i;
Quyuqlashtirish issiqligi Q_kons;
Atrof – muhitga yo’qotilgan issiqlik Q_y;
Issiqlik balasi quyidagicha ifodalanadi:

Dastlabki eritma quyuqlashgan eritma va bug’latilishi lozim bo’lgan suv aralashmasidan iborat hamda dastlabki eritmaning issiqlik sig’imi temperaturasi t_b bilan t_q intervalda o’zgarmay qoladi deb olamiz. Bunda issiqlik balansi quyidagicha:

bu yerda C^’’– temperature 0⁰C dan t_k gacha o’zgargan paytdagi suvning o’rtacha issiqlik sig’imi.


t_b, i_k, i^’va G_kC_k larning qiymatlarini asosiy tenglamaga qo’yib quyidagi ifodani olamiz:
Bu tenglamadan bug’latish apparatiga vaqt birligi ichida isituvchi bug’ bilan kiritilgan issiqlik miqdorini aniqlaymiz:

Bu tenglamaning o’ng tomonidagi birinchi qismi dastlabki eritmani qaynash temperaturasigacha isitish uchun sarf bo’lgan issiqlik miqdorini, ikkinchi qismi esa eritmadan suvning bug’lanishi uchun sarf bo’lgan issiqlik miqdorini belgilaydi.

Eritmani quyuqlashtirish paytidagi issiqlik effekti Q_kons bilan ifodalanadi. Quyuqlashtirish jarayonida issiqlikning yutilishi yoki chiqishi sodir bo’ladi. Agar Q_kons ning miqdori ancha katta bo’lsa, u hisobga olinadi, kam bo’lsa hisobga olinmaydi.
Isituvchi bug’ning sarfi:

Agar eritma avval qaynash temperaturasigacha isitilib, so’ngra bug’latish apparatiga berilsa, t_b=t_k bo’ladi. Q_kons va Q_y ning miqdori hisobga olinmasa, unda 1 kg suvning bug’latish uchun kerak bo’lgan isituvchi bug’ning nazariy sarfini topish mumkin:

bu yerda:


I_g – C^’θ=r^’ – isituvchi bug’ning kondensatsiyalanish issiqligi,

I – C^’’t_q = r – qaynab turgan eritmalardan suvning bug’lanish issiqligi (taxminan r = r^’ deb olinishi mumkin).