1. Аппаратура разделения гомогенных систем

Разделение гомогенных систем осуществляют путём перехода одного из компонентов разделяемой системы в другую фазу. Процесс перехода вещества (или нескольких веществ) из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия называют массопередачей. В отличие от теплопередачи, которая обычно осуществляется через стенку, массопередача проходит при непосредственном соприкосновении фаз. Исключение составляют мембранные процессы, где массопередача осуществляется через мембрану – перегородку, обладающую избирательной проницаемостью.

Рис. 4. Классификация масоообменных аппаратов по типу и способу контакта фаз

Производительность массообменных аппаратов по разделяемым веществам определяется в первую очередь площадью поверхности контакта фаз. В процессах с подвижной поверхностью контакта фаз, к которым относятся процессы в двухфазных системах газ (пар)-жидкость и жидкость-жидкость, площадь поверхности контакта фаз можно увеличить путём механического воздействия на фазы. Для этой цели используют контактные устройства, в которых происходит диспергирование (дробление) одной из фаз, приводящее к увеличению поверхности массопередачи. Классификация массообменных аппаратов по типу контактных устройств представлена на рис. 4. Массообменные аппараты, применяемые в процессах с подвижной поверхностью контакта фаз, в большинстве случаев представляют собой цилиндрические колонны.

В процессах с неподвижной поверхностью контакта фаз, к которым относятся процессы в двухфазных системах жидкость-твёрдое и газ (пар)-твёрдое, непосредственное влияние на площадь поверхности контакта фаз в ходе процесса невозможно. Твёрдая фаза в таких процессах (адсорбции, сушки и т.п.) выполнена обычно в виде гранул. В этом случае для интенсификации процесса часто применяют псевдоожижение слоя гранул, путём пропускания через него восходящего потока жидкой или газовой фазы.

В мембранных процессах повышение производительности достигается развитием поверхности мембран в единице объёма.