Рівновага в масообміних процесах

Рівновага – це такий стан, при якому швидкість прямого і оберненого процесу вирівнюються і не відбувається зміна концентрацій x i y в І і ІІ

фазах.

Рівновага визначається дослідним шляхом і описується залежністю.

– означає рівноважну концентрацію по відношенню до х.

Якщо концентрації невеликі рівноважна залежність має лінійний характер ,

m – коефіцієнт (tgα) називають коефіцієнтом розподілу. Це рівняння можна застосувати навпаки і визначити .

Приклад: розглянемо абсорбцію аміаку з повітря водою.

Схематично Ф_y(газова фаза) _____________ границя

Ф_х(рідка фаза) розподілу

– це масова концентрація аміаку у повітрі

– масова концентрація аміаку у воді

якщо >*, тобто робоча концентрація більша за рівноважну, то процес буде іти в сторону досягнення рівноваги і у буде зменшуватися, а х – зростати. Схематично це зображуємо як напрямок стрілок з фази Ф_у у фазу Ф_х.

Якщо розглядати граничну концентрацію газу в рідині (її означають як розчинність), то позначення її буде *.

Рівновага підпорядковується правилу фаз – (Гібса):

Ф+С=К+2

Ф- кількість фаз, С- кількість компонентів, К- кількість степенів вільності, що описують умови рівноваги.

Розглянемо як приклад процес абсорбції NH₃

Ф=2 (рідина і газ); К=3 (NH₃, H₂O і повітря); С=К+2-Ф=3+2-2=3; (незалежні t⁰, P і одна з концентрацій, наприклад х). Тоді у*=f(x,P,t⁰), а коли будуємо графічну залежність у*=f(x) витримуємо t=const, Р=const

Змінюючи t i P змінюється положення лінії рівноваги, а в подальшому рушійну силу як різницю між робочою і рівноважною концентраціями.

Дата добавления: 2014-01-04