ільним для процесів масообміну є те, що для їх перебігу створюється міжфазна поверхню і умови, які забезпечують перехід (масоперенос, дифузію) цільового компонента в потрібному напрямку, з однієї фази в іншу. При відхиленні від стану рівноваги відбувається перехід речовини з фази, у якій його зміст вище рівноважного, у фазу, де вміст цієї речовини нижче рівноважного. p align="justify"> Швидкість переходу речовини пропорційна ступеня відхилення, яку можна виразити як різниця концентрацій - робочої концентрації речовини в одній з фаз і рівноважної концентрації в ній даної речовини. Крім того, швидкість переходу речовини пропорційна поверхні зіткнення фаз. p align="justify"> Таким чином, основний закон массопередачи можна сформулювати виходячи із загального рівняння кінетики. Згідно цього рівняння швидкість масообмінних процесів прямо пропорційна рушійній силі процесу і обернено пропорційна диффузионному (масообмінного) опору:
, (3.1)
де - кількість речовини, який перейшов з однієї фази в іншу;
- поверхня контакту фаз;
- час контакту;
- рушійна сила масообмінного процесу;
- опір.
Якщо замість взяти зворотну величину - коефіцієнт швидкості, або, як його називають в розглянутому явищі, коефіцієнт масопередачі, попереднє рівняння прийме вигляд:
. (3.2)
Рівняння (2.2) називають основним рівнянням массопередачи. Згідно цього рівняння кількість речовини, перенесеного з ядра однієї фази в ядро ​​іншої фази, пропорційно різниці його концентрацій в ядрах фаз, площі поверхні фазового контакту і тривалості процесу. br/>
.2 Рушійна сила масообмінних процесів
масообмінних ректифікації хімічний
Рушійна сила масообмінних процесів визначається ступенем відхилення від рівноваги, яка обчислюється як різниця між робочою і рівноважною концентраціями або, навпаки, рівноважної і робочої, в залежності від того, які значення з них більше. Рушійну силу можна виразити через концентрації распределяемого речовини у фазі через або у фазі через. p> На малюнку 2.1 показані можливі варіанти вираження рушійної сили масообмінних процесів. Оскільки концентрації распределяемого речовини можна висловлювати будь-якими способами, важливо підкреслити, що у всіх випадках рушійною силою процесу буде різниця між робочою і рівноважною концентраціями, взята з позитивним знаком. br/>В
Як видно з малюнка 3.1, рушійна сила змінюється зі зміною робочих концентрацій. Для кожної точки або перетину апарату, тобто отримаємо і т.д. Для цього ж варіанту рушійна сила виразиться в концентраціях фази:, тобто і т.д. Звідси очевидно, що рушійна сила змінюється зі зміною робочої концентрації. Тому для всього процесу масообміну, що протікає в межах зміни концентрацій від початкових до кінцевих, повинна бути визначена середня рушійна сила. p> При визначенні середньої рушійної сили можуть зустрітися два випадки:
) залежніст...
