Визначення коефіцієнта масопередачі.

Для розрахунку коефіцієнта масопередачі, що входить в рівняння масопередачі, необхідно записати його у вигляді розрахункової формули. Розглянемо процес масопереносу з фази G до фази L, рис. 3.18.Маса речовини переходить із фази G до фази L.

Y

Рис. 3.18 Схема до визначення коефіцієнту масопередачі

При цьому концентрація у фазі G змінюється від Y до Y_г, а у фазі L – від Х_г до Х.

Припускаємо, що Y_г- концентрація на межі розділу фаз досягає рівноважного значення на межі розділу фаз. Дифузійний опір масопередачі дорівнює сумі фазових опорів.

Запишемо рівняння переносу маси в фазі G від ядра до межи розділу фаз:

(3.96)

де β_у - коефіцієнт масовіддачі у фазі G.

Рівняння переносу маси від межі розділу фаз до ядра фази L:

,

де β_х - коефіцієнт масовіддачі у фазі L.

Припустимо, що залежність Y^р=f(х) лінійна.

Враховуючи, що концентрації компонента на межі розділу фаз (Y_г і Х_г) є рівноважними, виразимо концентрації у фазі L через Х концентрації у фазі
G-Y з рівняння рівноваги Y^р=f(х).Перепишемо обидва рівняння: Y_г = mX

(3.97)

додаємо почленно обидві частини:

,

звідки

(3.98)

Порівнюючи (3.98) з:

,

Таким чином, вираз (3.99) являє с собою коефіцієнт масопередачі K_y, виражений через часткові коефіцієнти масовіддачі β_у і β_х::

(3.99)

Якщо виразити рушійну силу через концентрації в рідкій фазі (фазі L), то вираз для К матиме вигляд:

(3.100)

Величина обернена "К" називається загальним дифузійним опором процесу масопередачі:

(3.101)

Тобто, загальний дифузійний опір дорівнює сумі дифузійних опорів в кожній з фаз.

Дата добавления: 2015-08-18