Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 143 стр.

ности раздела фаз происходит затухание конвективных потоков и возрастает
роль молекулярной диффузии.
     Уравнение молекулярной диффузии имеет следующий вид:
                M = D.F.Δссл.τ/δ,                       (4.30)
где М - количество компонента, диффундирующего через слой вещества, кг;
D - коэффициент диффузии, м/с; F - поверхность слоя, м2; Δссл - изменение
концентрации по толщине слоя, кг/м3; τ - продолжительность процесса, с; δ -
толщина слоя, м.
     Уравнение (4.30) есть математическое выражение закона Фика.
     Коэффициент диффузии D зависит от свойств диффундирующего ком-
понента и среды, в которой происходит диффузия, а также от температуры и
давления процесса.
     Коэффициенты диффузии в жидкостях значительно меньше, чем в газах.
Уравнение конвективной диффузии имеет следующий вид:
                M = β.F.Δсф-сл,                         (4.31)
где М - количество вещества, переносимого из фазы, отдающей вещество, к
поверхности раздела фаз (или от поверхности раздела фаз в фазу, восприни-
мающую это вещество), кг/с; β - коэффициент массоотдачи, м/с; F - поверх-
ность раздела фаз, м2; Δсф-сл - разность концентраций распределяемого веще-
ства в фазе и у поверхности раздела, кг/м3.
     Коэффициент массоотдачи зависит от гидродинамических, физических
и геометрических факторов и определяется экспериментальным путем с об-
работкой данных при помощи теории подобия.
     Уравнение массопередачи имеет следующий вид:
             M = K.F.Δ,                                    (4.32)
где М - количество вещества, перешедшего из одной фазы в другую, кг/с; K -
коэффициент массопередачи, м/с; F - поверхность соприкосновения фаз, м2;
Δ - движущая сила процесса массопередачи, кг/м3 (Па).
     Из уравнения (4.32) следует, что коэффициент массопередачи выражает
количество вещества, переходящего из одной фазы в другую за единицу вре-
мени через единицу поверхности соприкосновения при движущей силе, рав-
ной единице.
     Размерность коэффициента массопередачи зависит от размерности дви-
жущей силы. Например, если движущая сила выражается в виде разности
объемных концентраций, т.е. кг/м3, то размерность коэффициента массопере-
дачи согласно уравнению (4.32):
             KC = [кг/(м2.с.кг/м3)] = [м/с].               (4.33)
      Если движущая сила Δ выражена через разность парциальных давле-
ний, т.е. в Па или Н/м2, размерность коэффициента массопередачи:
      KP = [кг/м2.с.Н/м2] = [кг/с. (кг.м/с2)] = [с/м].            (4.34)
     Связь между коэффициентами массопередачи KC и KP:
             KP = KC.Mк/(R.T),                             (4.35)
где Мк - молекулярная масса компонента; R - газовая постоянная,
Дж/(кмоль.град); Т - абсолютная температура, К.

                                    143