Процессы и аппараты упаковочного производства

Расчет высоты аппарата

; S иже рассмотрены методы расчета высоты массообменных аппа-р лов. При этом следует различать два основных вида аппаратов по принципу изменения в них концентрации в фазах) -аппараты

Непрерывным контактом фаз и Аппараты со ступенчатым кон­тактом фаз. Расчет высоты аппаратов обоих типов основывается i;i общих кинетических закономерностях массообменных процес-ов, которые могут выражаться различными способами: уравне­нием массопередачи, высотой единиц переноса и др.

Уравнение массопередачи. Рассмотрим массообмен при условии рис. 15-6, а), что линия равновесия прямая, т. е. У* = тх, и рабочая 'иния описывается уравнением прямой У = Ах + В (где У > ^*), т. е. чроцесс идет из фазы Фу в фазу Ф^ (х < х*). Допускаем также, что

• t границе раздела фаз устанавливается равновесие (рис. 15-6, б), т. е.

О противление массопереносу практически отсутствует. Таким об­лом, предполагается аддитивность фазовых сопротивлений. По -

' л гаем, что константа фазового равновесия меньше единицы

•^ < 1), и в этом случае линия концентраций в фазе Ф^ (рис. 15-6, А) Лет располагаться выше линии концентраций в фазе Фу.

При установившемся процессе для поверхности контакта урав -

• ние массоотдачи для фазы Фу имеет вид

Ее 15-6. К выводу уравнения аддитивности фазовых сопротивлений:

Him рамма У — х; б- схема процесса

Откуда получим

А для фазы Ф^-

В уравнении (15.34а)

Перепишем уравнения (15.34) и (15.346) относительно сопро­тивления в каждой из фаз:

И сложим эти выражения, получив в левой части общее сопротив­ление R^, процессу массопереноса:

Напишем последнее уравнение относительно величины dM:

Уравнение (15.35) выражает Аддитивность фазовых сопротив­лений. С его учетом уравнение (15.34в) примет вид

Для всей поверхности F массопередачи

При выводе уравнения массопередачи для случая, когда дви­жущая сила процесса выражается в концентрациях фазы Ф„, пре­образуем уравнение (15.34):

Уравнение (15.34а) с учетом Х^ = Xfp запишем в следующем виде:

Сложим левые и правые части полученных уравнений:

И перепишем последнее уравнение относительно величины dM:

Для всей поверхности F

Таким образом, коэффициенты массоотдачи Ку и К^ зависят от величин коэффициентов массоотдачи ^у и Р^. Если коэффициент р^ челик, то 1/ру » т/Р^ и Ку % Ру, т. е. лимитирующей стадией процесса является диффузионное сопротивление в фазе Ф. Если велики шачения ^у и w, то 1/Р^ » 1/(Р^т) и К^ W Р^, т. е. лимитирующей гадией в данном случае является диффузионное сопротивление 'л фазе Ф^.