Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 144 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

144
Иногда коэффициент массопередачи относят к единице рабочего объема
аппарата (объемный коэффициент массопередачи). В этом случае коэффици-
ент массопередачи определяется соотношением
K
об
= K
.
f, (4.36)
где f - поверхность соприкосновения фаз, отнесенная к единице рабочего
объема аппарата, м
2
/м
3
.
Размерность объемного коэффициента массопередачи при движущей
силе, выраженной в кг/м
3
:
[K
об
] = [1/с].
Приложение теории подобия к процессам массопередачи показало, что
эти процессы определяются критерием Рейнольдса Re и диффузионными
критериями Нуссельта Nu' и Прандтля Рr
, являющимися аналогами тепловых
критериев Nu и Pr.
Критерии Re и Рr являются определяющими, критерий Nu - определяе-
мым. Зависимость между критериями выражается в общем виде уравнением
Nu
= f(Re, Pr). (4.37)
По найденному значению Nu' вычисляют коэффициент массоотдачи β.
Ниже приводятся значения диффузионных критериев и критерия Рей-
нольдса:
Nu
= β
.
l/D; (3.38) Pr = μ/(ρ
.
D); (4.39)
Re = w
.
l
.
ρ/μ. (4.40)
Здесь β - коэффициент массоотдачи, м/с; l - определяющий геометриче-
ский размер, м; D - коэффициент диффузии, м
2
/с; μ - динамическая вязкость,
Па
.
с; ρ - плотность, кг/м
3
; w - скорость, м/с.
4.1.5. Кинетические закономерности абсорбции
Движущей силой абсорбции является разность между парциальным дав-
лением растворимого газа в газовой смеси и его равновесным давлением над
пленкой жидкости, контактирующей с газом. Абсорбция происходит в том
случае, если парциальное давление абсорбируемого компонента в газовой
фазе больше равновесного парциального давления этого же компонента над
данным раствором. Чем больше разница
между этими давлениями, тем
больше движущая сила и тем с большей скоростью протекает абсорбция.
Если значение движущей силы не является положительным числом, то
абсорбции не происходит. Если значение представляет отрицательную вели-
чину, то происходит десорбция, и количество загрязнителей в обрабатывае-
мом газе может возрасти.
Скорость процесса абсорбции при переносе вещества
из одной фазы в
другую определяется уравнениями массопередачи:
;
срy
YFKM Δ=
,
срx
XFKM
Δ
=
(4.41)
     Иногда коэффициент массопередачи относят к единице рабочего объема
аппарата (объемный коэффициент массопередачи). В этом случае коэффици-
ент массопередачи определяется соотношением
                Kоб = K.f,                                     (4.36)
где f - поверхность соприкосновения фаз, отнесенная к единице рабочего
объема аппарата, м2/м3.
     Размерность объемного коэффициента массопередачи при движущей
силе, выраженной в кг/м3:
                                      [Kоб] = [1/с].
     Приложение теории подобия к процессам массопередачи показало, что
эти процессы определяются критерием Рейнольдса Re и диффузионными
критериями Нуссельта Nu' и Прандтля Рr′, являющимися аналогами тепловых
критериев Nu и Pr.
     Критерии Re и Рr являются определяющими, критерий Nu - определяе-
мым. Зависимость между критериями выражается в общем виде уравнением
                Nu′ = f(Re, Pr′).                              (4.37)
     По найденному значению Nu' вычисляют коэффициент массоотдачи β.
     Ниже приводятся значения диффузионных критериев и критерия Рей-
нольдса:
      Nu′ = β.l/D;               (3.38)         Pr′ = μ/(ρ.D);        (4.39)
                                  . .
                           Re = w l ρ/μ.               (4.40)
     Здесь β - коэффициент массоотдачи, м/с; l - определяющий геометриче-
ский размер, м; D - коэффициент диффузии, м2/с; μ - динамическая вязкость,
Па.с; ρ - плотность, кг/м3; w - скорость, м/с.

               4.1.5. Кинетические закономерности абсорбции

    Движущей силой абсорбции является разность между парциальным дав-
лением растворимого газа в газовой смеси и его равновесным давлением над
пленкой жидкости, контактирующей с газом. Абсорбция происходит в том
случае, если парциальное давление абсорбируемого компонента в газовой
фазе больше равновесного парциального давления этого же компонента над
данным раствором. Чем больше разница между этими давлениями, тем
больше движущая сила и тем с большей скоростью протекает абсорбция.
     Если значение движущей силы не является положительным числом, то
абсорбции не происходит. Если значение представляет отрицательную вели-
чину, то происходит десорбция, и количество загрязнителей в обрабатывае-
мом газе может возрасти.
    Скорость процесса абсорбции при переносе вещества из одной фазы в
другую определяется уравнениями массопередачи:
           M = K y ⋅ F ⋅ ΔYср ;    M = K x ⋅ F ⋅ ΔX ср ,
                                                              (4.41)




                                    144