Уравнение массоотдачи

В связи с большой сложностью процессов массопереноса при расчетах принимают, что количество вещества, перенесенного от границы раздела фаз в другую фазу, пропорционально движущей силе, которая равна разности концентраций в ядре и на границе фазы, поверхности контакта фаз и времени.

Тогда если массоперенос происходит из фазы Ф_у в фазу Ф_х, то количество вещества М, переносимого в единицу времени в каждой из фаз (к границе раздела фаз и в обратном направлении), может быть посчитано по основному уравнению массоотдачи:

для фазы Ф_у

для фазы Ф_х ,

где у и х – средние концентрации в ядре каждой фазы;

у_гр и х_гр – концентрации у границы соответствующей фазы;

b_у и b_х – коэффициенты пропорциональности, которые называют коэффициентами массоотдачи;

F – поверхность контакта фаз, м².

Запишем уравнение (25) и (26) относительно b_у и b_х:

Если принять F = 1м²; t = 1с; у-у_гр. = 1 (или х_гр. – х = 1), то физическую сущность коэффициентов массоотдачи выразим следующим образом: они показывают, какое количество вещества переходит от поверхности раздела фаз в ядро фазы (или в обратном направлении) через единицу поверхности в единицу времени при движущей силе,

равной 1.

Коэффициенты массоотдачи не являются физической константой. Это кинетическая характеристика. Они зависят от следующих факторов:

1) физико-химических свойств фазы (r, m и других):

2) гидродинамических условий в ней (ламинарный или турбулентный режимы движения жидкости);

3) геометрических факторов, в том числе конструкция и размеры аппарата.

Коэффициент массоотдачи учитывает перенос вещества как конвективной, так и молекулярной диффузией.

Размерность коэффициента массоотдачи находим:

Коэффициент массоотдачи определяется при помощи теории подобия.