- диф.уравнение мат.баланса

- интеграл.урав мат.б

5.Рабочая линия

(1) – мат.баланс для всего аппарата, М –кол-во переданной массы.

из урав (1) →

(3) – мат.баланс для сечения ниже a-a

из урав (3) →

уравнение рабочей линии

В координатах x-y уравнение раб. линии – уравнение прямой, где

.

Уравнение рабочей линии дает зависимость между рабочими (неравновесными) составами фаз в произвольном сечении аппарата. Оно позволяет выявить изменение концентраций по высоте аппарата.

у= Ах+В

А= L/G

B= yн – (L/G)*xк

6.Графическое представление массообменного процесса

В зависимости от того, в каком направлении переносится компонент, расположение рабочей линии и линии равновесия может быть разное.

На верхнем рисунке перенос компонента происходит из фазы G в фазу L, при этом движущая сила равна в фазе G: и в фазе L:. (пар à ж – абсорбция)

На нижнем рисунке перенос компонента происходит из фазы L в фазу G, при этом движущая сила равна в фазе G: и в фазе L:. (ж à пар – десорбция)

Пересечение или касание рабочей и равновесной линий означает, что процесс не может идти в заданных пределах.

7.Движущая сила массообменных процессов

Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций (градиент концентраций) фактической в данной фазе G и равновесной с фактической в другой фазе L. Процесс протекает в направлении той фазы, в которой концентрация компонента меньше, чем это следует из условия равновесия.

- основное уравнение массопередачи → средняя движущая сила процесса определяет количество переданной массы вещества.

Движущая сила может быть выражена в любых единицах концентраций, но всегда где y – рабочая концентрация компонента в одной фазе, - концентрация компонента для данной фазы, равновесная с рабочей концентрацией в другой фазе.

Движущая сила пропорциональна скорости массообменного процесса. Она может быть средней интегральной и средней логарифмической.

Движущая сила зависит от положения рабочей и равновесной линий, чем ближе линии друг к другу, тем она меньше.

8.Средняя интегральная разность концентраций

Средняя движущая сила определяет количество переданной массы вещества. Т.к рабочие и равновесные концентрации изменяются вдоль поверхности контакта фаз, то нужно рассчитывать среднюю движущую силу процесса.

Допустим что рабочая и равновесная линия – кривые или раб.линия–прямая, а равн.линия –кривая.

(1) – основное уравнение массопередачи

из (1) получаем

(2) ; где F- поверхность фазового контакта

(3) - диф.уравнение мат.баланса фазы G

(4) – уравнение массоопередачи

из (3) и (4)

(5)

(6)

подставив (6) в (5)

(7)

проинтегрировав выражение (7)

(8)

подставив выражение (2)

- средняя интегральная разность концентраций для газовой фазы

Аналогично выводится выражение для жидкой фазы:

9.Средняя логарифмическая разность концентраций

частный случай: линия равновесия – прямая

10,11.Число единиц переноса

Показывает, сколько единиц вещества переходит в другую фазу при движущей силе, равной единице.

и - СИРК для газовой и жидкой фаз. →