ь між рівноважними концентраціями нелінійна; для цього випадку рівноважна концентрація визначається загальною функціональною залежністю;
) залежність між рівноважними концентраціями лінійна, тобто . p> У приватних випадках, наприклад, при массопередачи в розведених розчинах (абсорбція, екстракція), а також при розрахунку масообмінних апаратів, коли для спрощення розрахунків апроксимують лінію рівноваги прямий, середня рушійна сила масопередачі визначається, як і при розрахунку теплообмінних апаратів, як середня логарифмічна або середня арифметична величина з рушійних сил на вході і виході з апарату:
, (3.3)
а для фази:
, (3.4)
де і - великі різниці концентрацій на кінцях масообмінного процесу;
і - менші різниці концентрацій на кінцях масообмінного процесу (див. малюнок 2.1).
При рушійна сила може визначатися як середньоарифметична.
3.3 Матеріальний баланс масообмінних процесів
Матеріальні баланси масообмінних процесів залежать від способу їх проведення. Розрізняють одноразове, безперервне і ступеневу взаємодія фаз. br/>В
Одноразове взаємодія характерно для періодичних процесів, як правило, при малій продуктивності. При цьому фази змішуються, а після завершення процесу поділяються (наприклад,
проведення періодичного процесу рідинної екстракції в апараті з мішалкою).
Матеріальний баланс такого процесу в цілому і по i-му компоненту:
(3.5)
Якщо величини і мало змінюються зі зміною сос-тава, то:
. (3.6)
У переважній більшості випадків всі перераховані процеси масообміну здійснюються в апаратах безперервної дії при зустрічному русі взаємодіючих потоків (при безперервному противотоке). Масові швидкості фаз відносно поверхні їх розділу виражені в кіломолях інертного речовини в секунду - і, а концентрації распределяемого речовини - відповідно в і (малюнок 2.2). Якщо, тоді розподілюване речовина буде переходити з фази у фазу, а концентрація у фазі буде зменшуватися від до, відповідно, концентрація у фазі збільшиться від до. p> Матеріальний баланс для нескінченно малої площі поверхні апарату:
. (3.7)
Інтегрування цього рівняння в межах зміни концентрацій распределяемого речовини в апараті дає:
, (3.8)
звідки масові витрати:
, (3.9)
. (3.10)
Інтегруючи в межах від початкових значень до значень в довільному перерізі:
(3.11)
. (3.12)
Звідки зв'язок між поточними концентраціями виглядає наступним чином:
. (3.13)
Останнє співвідношення називають рівнянням робочої лінії безперервного протиточного масообмінного процесу. Воно виражає зв'язок складів взаємодіючих фаз у довільному перерізі апарату. При робоча лінія - пряма. Якщо, то роб...
