Высота массообменного аппарата

Расчет высоты.

1. Аппарат со сплошным контактом фаз (насадочная колонна)

А) Используют уравнения массопередачи, где поверхность контакта фаз выражена через объем аппарата

Выразим площадь через объем

 

Величина объемный коэффициент массопередачи

Б) Способ связан с предварительным расчетом ЧЕП и ВЕП.

ЧЕП определяют либо методом графического интегрирования, либо графическим методом Бейкера (см ранее).

2. высота аппарата со ступенчатым контактом фаз (Барботажные тарельчатые аппараты)

общая высота рассчитывается по двум величинам:

А) Число действительных ступеней контакта (число действительных тарелок) –

Б) h – расстояние между ступенями контакта или тарелками. Определяется экспериментально. Число действительных тарелок определяется аналогично или графически.

1. Аналитический способ определяет количество тарелок.

Имеет ограниченное применение, т.к. может быть использован только в тех случаях, если линия равновесия прямая (т.е. когда линии можно считать идеальными).

Где m коэффициент распределения.

Число действительных ступеней контактов определяется

– коэффициент полезного действия тарелки;

- разница концентраций на выходе и входе;

- движущая сила процесса;

КПД – отношение изменения концентрации на одной ступени контакта к движущей силе процесса на входе в эту ступень контакта

- коэффициент извлечения. Рассчитывается:

 

Это отношение действительного количества вещества перешедшего из фазы в фазу к максимально возможному.

- число теоретических тарелок.

При аналитическом определении тарелок предполагается, что КПД каждой ступени контакта одинаково.

Величина КПД лежит в пределах от 0.5 до 0.85

2. Графический способ определения числа тарелок.

Этот способ может быть использован, в случае если линия кривая

 

Газ с концентрацией yк уходит из аппарата как равновесный с жидкостью находящейся на первой тарелке на графике определяют хн до

Предположим, что на каждой тарелке достигается равновесие между газом и жидкостью.

Жидкость состава х1 является исходной для второй тарелки. Состав газа в меж тарельчатом пространстве между первой и второй тарелками(концентрация y1)

Жидкость в тарелке х2 стекает в следующее меж тарельчатое пространство и она будет равна концентрации ()

Число треугольников вписанных между рабочей и теоретической линией и будет количеством тарелок

- число треугольников

Предположим, что КПД всех тарелок одинаково. Практически это не всегда бывает так.

3. Графический метод определения числа действительных тарелок по кинетической кривой.

Между линией равновесия и рабочей линией строится кривая фактических концентраций газа, достигаемых на каждой тарелке.

Производится вписывание треугольников по предыдущему методу, но между рабочей и кинетической кривой.

По этому графику можно определить КПД каждой ступени контакта. КПД тарелки по Мерфи.