Массообменные и микробиологические процессы

К данным процессам относятся: процесс абсорбции (поглощением газов жидким поглотителем); процессы ректификации; микробиологические процессы.

Процесс абсорбции (поглощением газов жидким поглотителем). Здесь много показателей, которые необходимо контролировать одновременно - расход жидкости, газа; концентрация компонента на выходе, температура др. При этом сложно в общем виде получить аналитические зависимости, связывающие эти показатели.

Характеристики процессов абсорбции получают экспериментально, а сами процессы моделируют комбинацией инерционных звеньев и звеньев запаздывания. Постоянные времени для моделирующих звеньев - от 2 до 20 минут.

Процессы ректификации – процессы разделения смеси жидкостей с различными температурами кипения и парциальными давлениями паров. Характеристики процессов ректификации также получают экспериментально, а сами процессы моделируют комбинацией различных звеньев.

При математическом описании процессов ректификации используют уравнения материальных и тепловых балансов, уравнения фазового равновесия и кинетики процесса массопередачи. Эти уравнения являются, как правило, нелинейными алгебраическими.

Управление процессами ректификации обычно затрудняется из-за большого количества взаимосвязанных переменных, влияющих на процесс разделения смеси, а также из-за значительных емкостей и инерционности объектов регулирования.

Для микробиологических процессов основной показатель - скорость роста биомассы µ, определяемая как

,

где х – концентрация биомассы.

При этом , где s - концентрация лимитирующего субстрата. При изменении s концентрация биомассы, как правило, уменьшается.

Получают модели микробиологических процессов эмпирическим путем.