Материальный баланс и уравнение рабочей линии

Рабочие концентрации распределяемого вещества не равны равновес­ным, и в действующих аппаратах никогда не достигают равновесных значе­ний.

Зависимость между рабочими концентрациями, распределяемого ве­щества в фазах y = f(x ) изображается линией, которая носит название рабочей линии процесса. Вид функции y = f(x), или уравнение рабочей линии в его общем виде, является одинаковым для всех массообменных процессов и получается из их материальных балансов.

Рассмотрим схему массообменного аппарата, работающего в режиме идеального вытеснения при противотоке фаз (рис.3.1).

Рис. 3.1. К выводу уравнения материального баланса

противоточного массообменного аппарата

Пусть в процессе массопередачи из фазы в фазу, например из газо­вой фазы в жидкую, переходит только один распределяемый компонент (скажем, аммиак.).

Сверху в аппарат поступает L_н кг/с одной фазы (жидкой), содержа­щей x_н весовых долей распределяемого компонента, а снизу из аппарата удаляется L_k кг/с той же фазы, содержащей x_k весовых долей распределя­емого компонента. Снизу в аппарат поступает G_н кг/с другой фазы (газо­вой) концентрацией y_н и сверху удаляется G _k кг/с этой фазы, имеющей концентрацию y_k весовых долей распределяемого компонента.

Тогда материальный баланс по всему веществу

и материальный баланс по распределяемому компоненту

Теперь напишем уравнение материального баланса для части аппарата от его нижнего конца до некоторого произвольного сечения, для которого расходы фаз составляют G и L кг/с, а их текущие концентрации равны у и x соответственно.

Дата добавления: 2014-01-07