Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 145 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

145
где
y
K
и
X
К
- коэффициенты массопередачи по газовой и жидкой фазам; F -
поверхность контакта фаз; ΔY
ср
, ΔX
ср
- средняя движущая сила соответствен-
но в газовой и жидкой фазах.
Для определения скорости абсорбции необходимо знать движущую силу
процесса, которая выражается разностью концентраций компонента в одной
из фаз и равновесной концентрацией (или обратной разностью), т.е.
ΔY
ср
= Y - Y
*
; (4.42)
ΔX
ср
= X
*
- X. (4.43)
Чем больше эта разность, тем с большей скоростью протекает процесс.
Она изменяется по высоте аппарата и зависит от многих факторов, в том чис-
ле от характера движения фаз.
Концентрация газовой и жидкой фазы изменяется при движении фазы
вдоль поверхности их соприкосновения; вследствие этого обычно изменяется
вдоль поверхности соприкосновения
и движущая сила массопередачи. При
расчете пользуются средним значением движущей силы.
Среднюю движущую силу процесса массопередачи можно рассчитать
как среднюю интегральную, среднюю логарифмическую или среднюю ариф-
метическую величину из движущих сил на входе в аппарат и на выходе.
Средняя интегральная величина используется в том случае, если равно-
весная линия на
диаграмме Y-X является кривой:
Yн
ΔY
ср
= (Y
н
– Y
к
)/dY/(Y – Y
*
). (4.44)
Yк
Средняя логарифмическая величина движущей силы используется в том
случае, когда равновесная линия на диаграмме Y-X является прямой Y* = m
.
x:
)lg(3,2
мб
мб
ср
YY
YY
Y
ΔΔ
Δ
Δ
=Δ
; (4.45)
)lg(3,2
мб
мб
ср
XX
XX
X
ΔΔ
Δ
Δ
=Δ
; (4.46)
*;
ннб
YYY =Δ
*;
KKK
YYY
=
Δ
(4.47)
;*
ккб
XXX
=Δ ,*
HHM
XXX
=
Δ
(4.48)
где Y
*
- равновесная концентрация в газовой фазе, мольные доли (масс. до-
ли); X
*
- равновесная концентрация в жидкой фазе, мольные доли (масс. до-
ли); Y
н
, Y
к
- концентрация компонента в газовой фазе на входе в аппарат и на
выходе мольные доли (масс.доли); m - коэффициент распределения;
ΔY
δ
,
M
YΔ , ΔX
δ
,
M
X
Δ
- большая и меньшая движущая сила процесса мольные
доли (масс.доли).
Средняя арифметическая величина движущей силы используется, когда
(ΔY
б
/ΔY
м
) 2:
ΔY
ср
= (ΔY
б
+ ΔY
м
)/2. (4.49)
Коэффициенты массопередачи связаны с коэффициентами массоотда-
чи:
где K y и К X - коэффициенты массопередачи по газовой и жидкой фазам; F -
поверхность контакта фаз; ΔYср, ΔXср - средняя движущая сила соответствен-
но в газовой и жидкой фазах.
     Для определения скорости абсорбции необходимо знать движущую силу
процесса, которая выражается разностью концентраций компонента в одной
из фаз и равновесной концентрацией (или обратной разностью), т.е.
                   ΔYср = Y - Y*;                   (4.42)
                           *
                   ΔXср = X - X.                    (4.43)
     Чем больше эта разность, тем с большей скоростью протекает процесс.
Она изменяется по высоте аппарата и зависит от многих факторов, в том чис-
ле от характера движения фаз.
        Концентрация газовой и жидкой фазы изменяется при движении фазы
вдоль поверхности их соприкосновения; вследствие этого обычно изменяется
вдоль поверхности соприкосновения и движущая сила массопередачи. При
расчете пользуются средним значением движущей силы.
     Среднюю движущую силу процесса массопередачи можно рассчитать
как среднюю интегральную, среднюю логарифмическую или среднюю ариф-
метическую величину из движущих сил на входе в аппарат и на выходе.
     Средняя интегральная величина используется в том случае, если равно-
весная линия на диаграмме Y-X является кривой:
                           Yн
           ΔYср = (Yн – Yк)/∫dY/(Y – Y*).                   (4.44)
                           Yк

    Средняя логарифмическая величина движущей силы используется в том
случае, когда равновесная линия на диаграмме Y-X является прямой Y* = m.x:
                             ΔYб − ΔY м
                 ΔYср =
                         2,3 ∗ lg(ΔYб ΔY м ) ;           (4.45)
                              ΔX б − ΔX м
                 ΔX ср =
                         2,3 ∗ lg(ΔX б ΔX м ) ;          (4.46)
                 ΔYб = Yн − Yн *; ΔYK = YK − YK *;       (4.47)
                ΔX б = X к * − X к ; ΔX M = X H * − X H ,  (4.48)
     *
где Y - равновесная концентрация в газовой фазе, мольные доли (масс. до-
ли); X* - равновесная концентрация в жидкой фазе, мольные доли (масс. до-
ли); Yн, Yк - концентрация компонента в газовой фазе на входе в аппарат и на
выходе мольные доли (масс.доли); m - коэффициент распределения;
ΔYδ , ΔYM , ΔX δ , ΔX M - большая и меньшая движущая сила процесса мольные
доли (масс.доли).
     Средняя арифметическая величина движущей силы используется, когда
(ΔYб/ΔYм) ≤ 2:
              ΔYср = (ΔYб + ΔYм)/2.                        (4.49)
     Коэффициенты массопередачи связаны с коэффициентами массоотда-
чи:

                                         145