Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 163 стр.

                 ∂ (a + c)           ∂ 2c
                           = − De ⋅ F 2 ,                 (4.73)
                    ∂τ               ∂z
где а = X и с = Y – концентрации компонента соответственно в твердой и га-
зовой фазах; De – эффективный коэффициент диффузии; F – поверхность,
перпендикулярная направлению потока; ∂ 2 c / ∂z 2 - частная производная по
градиенту концентрации в направлении оси z.
     Механизм конкретного процесса диффузии определяют на основе изу-
чения зависимостей коэффициентов диффузии от давления, температуры,
молекулярных масс поглощаемого вещества и газа-носителя.
     Уравнение кинетики адсорбции:
                  da
                  dτ
                           [           ]
                     = β 0 C − C ∗ (a) ,                    (4.74)
где β0 - коэффициент массопередачи, выражаемый через коэффициенты
внешнего β1 и внутреннего β2 массообмена
                  1      1   D∗ 1
                     =  +   + 2,                            (4.75)
                  β 0 β1 β 2 w
где D* - коэффициент продольной диффузии; w - скорость потока газа.
     Различают стационарные и нестационарные процессы адсорбции. В ста-
ционарном процессе концентрация адсорбата в каждой точке слоя поглоти-
теля постоянна и непрерывна. В практике санитарной очистки газа наиболее
распространены нестационарные периодические процессы.
     Для построения рабочей линии процесса необходимо располагать вели-
чинами динамической адсорбционной емкости адсорбента aд по извлекаемо-
му компоненту для заданных концентраций адсорбента на входе в адсорбер и
выходе из него:
                    a д = C 0 ⋅ w0 ⋅ τ ,               (4.76)
где C0 - концентрация примеси в очищаемом газе на входе в адсорбер; w0 -
приведенная к сечению аппарата скорость газа; τ - время защитного действия
слоя адсорбента.
     Необходимая высота (длина) H слоя поглотителя может быть рассчитана
по общему уравнению массопередачи:
                 w0 ⋅ dc = β 0 (c − c*) ⋅ dH ;            (4.77)
откуда высота слоя
                              c
                          w0 0 dc
                          β 0 c∫к c − c *
                    H=                    = hn ⋅ n y , (4.78)

где hn = w0 / β 0 - единица переноса; ny – число единиц переноса.
     Число единиц переноса определяют по формуле
             Yн                               Xк
            ny = ∫dy/(Y – Y*) или nx = ∫dx/(X* - X).        (4.79)
             Yк                         Xн




                                        163