2014-02-09
1835
Движущая сила массообменного процесса.
Как было отмечено ранее, движущая сила массообменных процессов определяется степенью отклонения от состояния равновесия, т.е. разностью между рабочей и равновесной концентрациями (или, наоборот, в зависимости от их абсолютных величин).
При расчете массообменных процессов движущую силу процесса и кинетику (т. е. скорость массопередачи) принято выражать следующими способами:
1. Движущая сила выражается через разность концентраций (среднеинтегральную или среднелогарифмическую), а скорость массопередачи - через коэффициенты массопередачи.
2. Движущая сила выражается через число единиц переноса, а скорость массопередачи (кинетика) - через высоту, эквивалентную единице переноса.
3. Движущая сила выражается через число теоретических ступеней контакта или число теоретических тарелок, а скорость массопередачи (кинетика)- через к.п.д. или через высоту, эквивалентную теоретической ступени контакта.
Если равновесная кривая не является линейной, то средняя движущая сила вычисляется как средняя интегральная разность концентраций и определяется следующим образом. Запишем дифференциальное уравнение материального баланса для фазы G и уравнение массопередачи для элемента поверхности dF 
и 
, откуда 
. Интегрируя в пределах O-F,
, получим при 
.
|
|
|
Значение 
находится методом графического интегрирования. Для этого берется ряд значений x (см. рис.), находятся соответствующие значения 
и вычисляются величины 
, строится зависимость 
. (рис). Значение интеграла будет равно площади S, умноженной на масштаб a, тогда:
. Из уравнения 
выразим G и подставим 
, или 
(**)
Графическое определение
S
 |
y
Сравним (**) с (ОУМП). Видно, что 
(получили выражение для среднеинтегральной движущей силы.)
Записав дифференциальное уравнение материального баланса и уравнение массопередачи для фазы L, аналогично найдем:
, при 
и 
.
