ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
где
ω
– линейная скорость воздуха;
C
– концентрация вещества в газовой фазе;
D
– коэффициент продольной диффузии.
Количество вещества, вышедшего с воздушным потоком, равно:
dSdtdx
x
C
∂
∂
+ω
C
;
с диффузионным потоком –
dSdt
x
C
D
∂
∂
.
Изменение концентрации вещества в элементарном объеме вызовет изменение концентрации вещества в адсорбенте и
подвижной фазе. В адсорбенте оно будет равно
dSdtdx
t
a
∂
∂
, в потоке
dSdtdx
t
C
∂
∂
, где
а
– концентрация вещества в регенера-
тивном веществе.
В соответствии с законом сохранения массы разность между входящими и выходящими потоками будет составлять из-
менение количества вещества в рассматриваемом элементарном объеме (рис. 3.10), т.е.
Изменение = Приход вещества – Расход вещества
Рис. 3.10. Элементарный объем
.
∂
∂
+
∂
∂
+ω−
−
∂
∂
+
∂
∂
+ω=
∂
∂
+
∂
∂
dSdt
x
C
DdSdtdx
x
C
C
dSdtdx
x
C
C
x
DCdSdtdSdtdx
t
C
dSdtdx
t
a
В результате преобразований получаем:
x
C
x
C
D
t
C
t
a
∂
∂
ω−
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
2
2
.
Принимая во внимание тот факт, что концентрации поглощаемого (выделяемого) вещества в газовой и твердой фазах
являются функциями времени и координаты, а скорость потока – функцией времени, запишем уравнение материального ба-
ланса в общем виде для каждого интересующего нас компонента воздушной смеси и любого регенеративного элемента:
t
xta
x
xtC
t
x
xtC
D
t
xtC
j
i
j
i
i
j
i
i
j
i
∂
∂
−
∂
∂
ω−
∂
∂
=
∂
∂ ),(),(
)(
),(),(
2
2
,
где
i
i
i
F
tW
t
)(
)( =ω
– скорость потока в регенеративном элементе, которая зависит от расхода через него
)(tW
i
и его поперечного
сечения
i
F
;
i
D
– коэффициент продольной диффузии;
),( xtC
j
i
– концентрация в газовой фазе компонента
j
в регенеративном
элементе
i
;
),( xta
j
i
– текущая концентрация компонента
j
(1 – кислород, 2 – диоксид углерода) в твердой фазе регенератив-
ного элемента;
],0[
i
Lx∈
– текущая координата по длине;
i
L
– длина слоя регенеративного продукта в
i
-м регенеративном
элементе.
Начальные и граничные условия для полученных выше уравнений имеют вид:
)(),0( xCxC
jj
i
=
,
0),0(
2
CO
=xa
i
,
22
O
0
O
),0(
axa
i
=
,
)()0,( tCtC
jj
i
=
,
0
),(
=
∂
∂
x
LtC
i
j
i
,
2,1
=
j
.
Скорость сорбции
t
a
∂
∂
определяется из уравнения кинетики сорбции, которое показывает количество поглощаемого
вещества из газового потока в единицу времени единицей объема поглотителя и в общем случае имеет вид:
)(
aCf
t
a
β=
∂
∂
,
где β – кинетический коэффициент, означающий, какое количество вещества передается из газового потока объемом 1 м
3
в
слой поглотителя за 1 с, при разности концентраций 1 кг/м
3
.
Вид функции
)(af
зависит от типа изотермы сорбции.
dx
dSdt
dx
x
C
C
x
D
∂
∂
+
∂
∂
dSdtdx
x
C
C
∂
∂
+ω
cdSdt
ω
dSdt
x
C
D
∂
∂
dSdtdx
t
C
∂
∂
dSdtdx
t
a
∂
∂
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- …
- следующая ›
- последняя »
