Матеріальний баланс масообмінних процесів

В загальному вигляді матеріальний баланс масообиінних процесів може бути складений на основі наступних міркувань. Позначимо масові швидкості розподілених фаз вздовж поверхні їх розділу, виражені в кілограмах інертної речовини в годину, через G і L, а концентрація розподіляючої речовини відповідно кг/кг інертної речовини і кг/кг інертної речовини.

При і відсутності втрат в процесі взаємодії фаз при паралельних потоках вздовж поверхні розділу речовина y зменшується, а х збільшується (Рис. 7.4.1). Для елемента поверхні dF маємо:

(7.4.1)

Інтегруючи рівняння (7.4.1) в межах від початкових до кінцевих концентрацій і , отримаємо:

(7.4.2)

З рівняння (7.4.2) отримаємо співвідношення між масовими потоками розподіляючих фаз:

(7.4.3)

(7.4.4)

Інтегруючи рівняння (7.4.1) в межах від початкової концентрації до текучих і , отримаємо:

,

звідки

(7.4.5)

або

(7.4.6)

де L/G – питома витрата однієї з роподіляючих фаз.

Аналогічно для противоточної взаємодії фаз можна отримати рівняння:

(7.4.7)

де

З рівнянь (7.4.6) і (7.4.7) випливає, зо концентрації роз поділяючої речовини в фазах G і L пов’язані лінійною залежністю. Тому зручно процеси масообміну преставлять графічно в координатах Х – У (Рис. 7.4.2), тобто у вигляді залежностей між так званими робочими концентраціями. Рівняння прямої, що виражає залежність між робочими концентраціями. Рівняння прямої, що виражає залежність між робочими концентраціями, називають робочою лінією процесу.

Рис. 7.4.1 До виводу рівняння робочої лінії процесу

Рис. 7.4.2 Робоча лінія процесу

Дата добавления: 2014-01-04