Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 137 стр.

тором скорости перехода вещества из одной фазы в другую и обратно равны.
Однако это вовсе не означает равенство концентраций в фазах.
      В состоянии равновесия существует определенная зависимость между
концентрациями распределяемого вещества в обеих фазах, а именно, любой
концентрации х этого вещества в фазе L соответствует равновесная концен-
трация у* в фазе G:
                         y* = f (x).                        (4.1)
      При абсорбционной очистке газов концентрации улавливаемых приме-
сей обычно невелики, что позволяет рассматривать систему как слабокон-
центрированную. Концентрации, соответствующие равновесию фаз, т.е. рав-
новесные концентрации в газовой и конденсированной фазах, для таких сис-
тем достаточно точно определяются законами Рауля и Генри.
    В качестве основного закона, характеризующего равновесие в системе
газ-жидкость, используется закон Генри, согласно которому мольная доля га-
за в растворе хi при данной температуре пропорциональна парциальному
давлению газа над раствором:
                      xi = pi / Ei
                                   ,                           (4.2)
где xi - мольная доля i -го компонента в жидкости; pi - парциальное давление
i-го компонента в газе при равновесии, Па; E i - коэффициент Генри, Па.
      С ростом температуры растворимость газов в жидкостях уменьшается.
      Согласно закону Дальтона парциальное давление компонента в газовой
смеси равно общему давлению, умноженному на мольную долю этого ком-
понента в смеси:
                  p i = P ⋅ y i или y i = p i / P ,                (4.3)
где P - общее давление газовой смеси.
      Используя закон Генри, получим
                  y i = p i / P = (E i / P ) ⋅ x i                 (4.4)
или                                        y i = A р ⋅ xi ,       (4.5)
где A р = m = E i / P - константа фазового равновесия.
     Анализ и расчёт процесса абсорции удобно проводить, выражая концен-
трации распределяемого газа в относительных единицах, т.к. в этом случае
расчётные значения потоков газовой и жидкой фаз постоянны. Поэтому в
уравнениях равновесия концентрации х и у, выраженные в мольных долях,
заменяют на X и Y , выраженные в относительных мольных долях:
          y                      x             Y            X
    Y=       ;            X =        ;     y=      ;   x=      , (4.6)
        1− y                   1− x           1+ Y        1+ X
где 1 (единица) - один кг носителя (фазы).
       Тогда уравнение равновесия будет
                             Aр ⋅ X
                    Y=
                         1 + (1 − A р )X .               (4.7)
     При незначительных концентрациях X уравнение приобретает простой
вид
                                    137