Скачать реферат Математическое моделирование динамики многокомпонентных систем

<-- рефераты Математика

Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Пермский государственный технический университет
Химико-технологический факультет
Курсовая работа
по курсу спецглав математики на тему:
Математическое моделирование динамики обмена многокомпонентных смесей разнозарядных ионов.
Выполнил:
студент группы МАГ-V
Нагорный О.В.
Проверила:
д.ф-м.н. Лялькина Г.Б.
Пермь,1999
Введение.
Установление возможности смещения ионообменных равновесий в гетерогенной системе открыло широкие перспективы использования процессов ионного обмена в технике и научных исследованиях. Все больше иониты применяются в процессах умягчения воды, исследовании продуктов ядерного деления, в фармацевтической промышленности и т.д. В то же время не останавливаются исследования в области изучения и синтеза ионитов.
Исследования по синтезу ионитов и по применению не только исторически тесно переплетались между собой, но и стимулировали исследования в области теории ионообменных процессов. Вследствие обилия все новых непрерывно появляющихся фактов теория до сегодняшнего дня в известной степени отстает от практики и не в состоянии предсказать оптимальные условия проведения процесса или быстро и с достаточной точностью рассчитать результат того или иного опыта.
Переход от статического способа ионного обмена к динамическому, т.е. к пропусканию исходного раствора через слой сорбента в одном направлении, дал возможность количественно удалять ионы из исходного раствора, поскольку при этом смещение равновесия вследствие перевода ионов в твердую фазу дополняется полным удалением продуктов реакции током раствора. Именно в динамических условиях производится ионообменное умягчение и обессоливание воды, улавливание ценных отходов из сбросных вод и т.д.
Несмотря на крупные достижения в области динамики ионного обмена, полученные результаты пока еще явно недостаточны для решения многих практических задач. Такой разрыв обусловлен, с одной стороны, сложностью реальных систем (их многокомпонентностью, неравновесностью, иногда не вполне очевидным механизмом кинетики сорбции), с другой стороны простотой постановки лабораторного эксперимента. Но лабораторный эксперимент позволяет лишь изолировано, поочередно устанавливать связи между какими либо двумя свойствами системы, что недостаточно для нахождения истинно оптимальных величин в реальных системах с большим числом параметров. Кроме того, параметры многих крупномасштабных реальных ионообменных процессов не могут быть установлены без надежной комплексной математической модели процесса.
В процессе ионного обмена можно выделить несколько разделенных во времени и пространстве последовательных стадий основными из которых являются следующие:
1. Доставка десорбирующего иона из раствора к поверхности зерна иона, осуществляемая совместно диффузией и конвекцией.
2. Доставка десорбирующего иона (как правило, за счет диффузии) от поверхности зерна ионита к некоторой точке в его объеме, в которой происходит обмен.

листать страницы:
1  2  3