оча лінія відхиляється від прямої. br/>В
При безперервному прямотоке фази рухаються в одному напрямку (малюнок 3.3). Як і у випадку протитоку, рівняння матеріального балансу має вигляд (для нескінченно малого шляху):
. (3.14)
Інтегрування цих рівнянь в межах зміни змінних (від початкових на вході в апарат до кінцевих на виході з нього) дає рівняння матеріальних балансів по потоках і будь-якому i-му компоненту в довільному перерізі:
. (3.15)
Рівняння показує, що по висоті масообмінного апарату відбувається лише перерозподіл i-го компонента між фазами, загальна ж кількість речовини і будь-якого i-го компонента по висоті апарату залишаються незмінними. За умови, що величини і мало змінюються по висоті апарату, з рівняння (2.15):
. (3.16)
Це рівняння є рівнянням робочої лінії безперервного прямоточного масообмінного процесу. З рівнянь (2.13) і (2.16) легко бачити, що зв'язок між поточними концентраціями распределяемого речовини підпорядковується лінійним рівнянням. br/>
.4 Матеріальний баланс абсорбції
Розглядаючи схему елементарного абсорбційного апарату, в якому відбувається сталий процес масообміну між двома фазами (див. малюнок 2.2), в умовах проведення процесу абсорбції розподілюване речовина буде переходити з фази у фазу, а концентрація у фазі буде зменшуватися від до, відповідно концентрація у фазі збільшиться від до. Тоді для нескінченно малої площі поверхні апарату:
. (3.17)
Інтегруючи це рівняння в межах зміни концентрацій распределяемого речовини в апараті, одержимо рівняння матеріального балансу процесу абсорбції:
, (3.18)
де - витрата інертного газу, кг/с;
і - початкова та кінцева концентрації абсорбтіва в газовій суміші, кг/(кг інертного газу);
- витрата абсорбенту, кг/с;
і - початкова та кінцева концентрації абсорбтіва в поглиначі, кг/(кг абсорбенту).
Рівняння матеріального балансу для частини апарату, розташованої вище перерізу, можна записати наступним чином:
. (3.19)
Це рівняння, зване рівнянням робочої лінії, визначає залежність між складами газу і рідини в довільному перерізі апарату. З рівняння (3.18) випливає, що робоча лінія абсорбції в координатах являє собою пряму з кутом нахилу, тангенс якого дорівнює. Величина називається питомою витратою абсорбенту. Зв'язок між питомою витратою абсорбенту та розміром абсорбера показана на малюнку 3.4б. p> На діаграмі робоча лінія процесу абсорбції, виражена через молярний склади фаз, розташовується вище лінії рівноваги (малюнок 3.4а), так як при абсорбції зміст поглинається компонента в газовій фазі вище рівноважного.
Якщо робоча лінія збігається з вертикаллю, то рушійні сили мають найбільше значення, однак при цьому питома витрата абсорбенту повинен бути нескінченно великим. У цьому випадку розм...
