gn="justify"> хк> хн - мольна частка компонента в рідкій фазі
М г = G (ун-ук) - мольний витрата компонента, який перейшов з газової фази
М ж = L (хк-хн) - мольний витрата компонента, що перейшло у рідку фазу.
Оскільки один і той же компонент переходить з газової фази в рідку, то М г = М ж
(ун-ук) = L (хк-хн) (7.8)
Для довільного перетину апарату, в якому поточні склади цільового компонента рівні Х і У, рівняння матеріального балансу для верхньої частини апарату:
(ун-у) = L (хк-х)
При малій зміні величин G і L по висоті апарату
у = ун - (L/G) (хк-хн) (7.9)
Співвідношення називають рівнянням робочої лінії (рівнянням лінії робочих концентрацій) безперервного протиточного масообмінного процесу. Воно виражає зв'язок складів взаємодіючих фаз у довільному перерізі апарату. При L/G = соnst. робоча лінія пряма. Якщо L/G? соnst., то робоча лінія відхиляється від прямої.
У потоці йдуть два види масопереносу - молекулярний і конвективний.
Молекулярна дифузія - перехід распределяемого речовини в нерухомому середовищі з внутрішніх шарів даної (першої) фази до поверхні розділу фаз і, пройшовши її, розподіл по всьому об'єму іншої фази, що знаходиться в контакті з першою. Вона є наслідком теплового руху молекул (іонів, атомів), якому чинять опір сили внутрішнього тертя. p align="justify"> Молекулярна дифузія описується першим законом Фіка:
Dм =-DdFd ? дс/дп
Для всієї поверхні F дифузії перший закон Фіка виразиться як
М =-D F? дс/дп
де D-коефіцієнт молекулярної дифузії; F - поверхня, нормальна до напрямку дифузії; дс/дп- градієнт концентрацій речовини на одиницю довжини шляху п дифундують речовини; знак мінус пов'язаний із зменшенням градієнта концентрацій дс/дп по довжині шляху дифузії.
Коефіцієнт молекулярної дифузії D залежить від природи дифундують речовини. Тому він не пов'язаний з динамікою процесу і характеризує здатність речовини проникати в яку-небудь середовище. Знайдемо його розмірність з виразу: [D] = [м2/с], звідки випливає, що коефіцієнт молекулярної дифузії D показує, яку кількість речовини дифундує в одиницю часу через одиницю поверхні при градієнті концентрації, що дорівнює одиниці. Коефіцієнт молекулярної дифузії D є аналогом коефіцієнта температуропровідності ?.
Значення D знаходять по довідниках або розраховують. Коефіцієнт дифузії залежить від температури (збільшується з підвищенням температури) і для газів -...
