Кинетические закономерности

При физической абсорбции перенос вещества в пределах фазы определяется уравнением массоотдачи:

;

Перенос вещества из одной фазы в другую определяется уравнением массопередачи:

;

Связь коэффициентов массопередачи и массоотдачи:

; , где

G_A – количество вещества, переносимого в единицу времени, кмоль/ч;

β_г, β_ж – коэффициенты массоотдачи в газовой и жидкой фазах, м/ч;

k_г, k_ж – коэффициенты массопередачи, отнесённые к концентрации в газовой и жидкой фазах, м/ч;

у, х - концентрации передаваемого компонента в газе и жидкости, кмоль/м³;

у_р, х_р – концентрации передаваемого компонента на границе раздела фаз в газе и жидкости, кмоль/м³;

у^*, х^* - равновесные концентрации компонентов соотвественно в газовой и жидкой фазах, кмоль/м³;

m – постоянная фазового равновесия;

у_р = m∙х_р

Для систем с высокой растворимостью m ≈0, следовательно, k_г≈ β_г – сопротивление на стороне газа;

при невысокой растворимости m велико и сопротивление в жидкой фазе k_ж≈ β_ж.

При протекании химической реакции между абсорбируемым компонентом и поглотителем скорость поглощения растёт, так как увеличивается градиент концентраций у поверхности раздела.

Уравнение массотдачи при хемосорбции имеет вид:

Коэффициент ускорения абсорбции в жидкой фазе при химической реакции рассчитывается как:

Связь между коэффициентами массопередачи и массоотдачи при хемосорбции:

;

∆_ж - движущая сила абсорбции;

m₁ – постоянная фазового равновесия при физической абсорбции с поправкой на ионную силу раствора;

δ – величина, на которую увеличивается движущая сила в жидкой фазе при протекании в ней химической реакции. Δ зависит от скорости химической реакции и степени турбулизации жидкости.

Сопротивление газовой и жидкой фаз зависят:

- от коэффициента диффузии растворенного вещества в газовой и жидкой фазах;

- от растворимости газа и времени проникновения;

- от концентрации непрореагировавшего реагента;

- от скорости диффузии реагента в жидкой фазе;

- от скорости реакции.

Дата добавления: 2014-01-07