ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Средняя движущая сила и методы расчета процессов массопередачи из "Процессы и аппараты химической технологии" Процесс переноса вещества из одной фгзы в другую в первом случае можно представить следующим образом (рис. 17-3). Пусть концентрация распределяемого вещества в фазе О выше равновесной, так что вещество переходит нз фазы С в фазу . На поверхности раздела фаз С и Ь образуются два ламинарно движущихся слоя, в которых распределяемое вещество перемещается путем молекулярной диффузии, т. е. путем диффузии молекул через слой носителя. [c.421] От ядра потока фазы С к ламинарному слою в этой фазе, а также от ламинарного слоя в фазе I к ядру потока этой фазы распределяемое вещество переносится путем конвективной диффузии, т. е. движущимися частицами. [c.421] При этом концентрация распределяемого вещества в фазе О уменьшается от величины Г в ядре потока до У р на границе раздела фаз. В фазе I концентрация распределяемого вещества уменьшается от величины Хр на границе раздела фаз до X в ядре потока. При y тaнoвивпJeм я процессе на границе раздела фаз устанавливается равновесие, т. е, концентрации У., и X,, являются равновесньтмн. [c.421] Уравнение (17-23) называется уравнением диффузии. Оно аналогично уравнению теплопроводности разности температур со-ответствует разность концентраций Дел. коэффициенту теплопроводности— коэффициент диффузии О. [c.422] Из уравнения (17-23) определяем размерность коэффициента диффузии. [c.422] Коэффициент диффузии зависит от рода диффундирующего компонента и среды, в которой происходит диффузия, а также от температуры и давления. [c.422] Коэффициенты диффузии в жидкостях значительно ниже, чем в газах. [c.423] А и В — поправочные коэффициенты для диффундирующего вещества и растворителя. [c.423] Поправочные коэффициенты характеризуют отклонение свойств вещества от свойств неассоциированных веществ, для которых этот коэффициент равен единице. Для газов поправочный коэффициент Л = 1. Коэффициент В для воды равен 4,7, для метилового и этилового спирта 2, для ацетона 1,15. [c.423] При конвективной диффузии количество вещества, передаваемого в единицу времени из фазы, отдающей вещество, к поверхности раздела фаз (или от поверхности раздела фаз в фазу, воспринимающую вещество), пропорционально поверхности Р и разности концентраций распределяемого вещества в фазе и у поверхности раздела т. е. [c.423] Разнос1ь концентраций является движущей силой процесса, а коэффициент пропорциональности [3 называется коэффициентом массоотдачи. [c.423] Подобно тому, как уравнения (17-17) н (17-23 аналогичны уравнениям теплопередачи и теплопроводности, уравнение (17-28) аналогично уравнению конвективного теппообмена (11-11) коэффициент массоотдачи является аналогом коэффициента теплоотдачи и учитывает перенос вещества как путем молекулярной, так и путем конвективной диффузии. [c.424] В зависимости от принятых единиц для выражения Ачас, коэффициент массоотдачи р имеет такие же размерности, как и коэффициент массопередачи В. [c.424] Коэффициент массоотдачи зависит от гидродинамических, физических и геометрических факторов и определяется экспериментальным путем с обработкой данных при помощи теории подобия. [c.424] Приложение теории подобия к процессам массопередачи показало, что эти процессы определяются кинематическим критерием Ке и диффузионными критериями N11 и Рг, являющимися аналогами тепловых критериев Ки и Рг. Значения диффузионных критериев приведены в табл. 17-1. [c.424] О — коэффициент диффузии в лг/час. [c.424] Пересчет Зс в другие размерности 3 производится аналогичн пересчету коэффициента массопередачи по формулам (17-19)— (17-22). [c.425] Здесь У представляет собой градиент концентрации по толщине пограничного слоя, а — градиент концентрации по длине аппарата. [c.425] Этот критерий (диффузионный критерий Пеклё) характеризует отношение поперечного градиента концентрации (по толщине пограничного слоя) к продольному (по длине аппарата). [c.425] Условием подобия процессов массопередачи в двух аппаратах является равенство для них критериев Ре, а также критериев Рг. [c.425] Вернуться к основной статье