Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Модифицированные уравнения массопередачи
Недостатком расчета геометрических размеров массообменных аппаратов через поверхность контакта фаз по основному уравнению массопередачи (9.7) является то, что в большинстве случаев величина поверхности зависит от способа ее создания и метода воздействия на взаимодействующие фазы (барботаж пузырьков через жидкость, эмульгирование одной жидкости в другой и т. п.), а не от конструкции самого устройства. Так, если в качестве основной характеристики массообменного аппарата выбрать его объем V, то, используя величину удельной поверхности фазового контакта σ = F/V в единице объема, уравнение (9.7) можно записать как Если за расчетную характеристику аппарата принять его высоту Н при заданной площади поперечного сечения аппарата f, а количество переданного в процессе массоо6мена вещества из материального баланса представить как М = G(ун - ук), уравнение (9.22) запишется в виде Первый сомножитель называется высотой, эквивалентной единице переноса, и обозначается - hy, а второй - числом единиц переноса т у (9.18). Тогда уравнение массопередачи (9.23) может быть записано (для фазы G) в виде и по аналогии для фазы L Уравнения (9.22) и (9.24) в отличие от основного уравнения массопередачи (9.7) называются модифицированными, и они позволяют определить размеры массообменных аппаратов. Массопередача в системах с твердой фазой (сушка, адсорбция, экстрагирование и т. п.) представляет собой более сложный процесс. В нем, кроме массоотдачи от поверхности раздела фазы в поток жидкости (газа, пара), имеет место перемещение вещества в твердой фазе массопроводностью. Процесс массопроводности может быть описан законом массопроводности, аналогичным первому закону Фика: количество вещества, переместившегося в твердой фазе за счет массопроводности, пропорционально градиенту концентрации дс/дп, площади dF, перпендикулярной направлению потока вещества, и времени осуществления процесса dτ, В этом уравнении коэффициент пропорциональности К, имеющий размерность коэффициента молекулярной диффузии, называется коэффициентом массопроводности. Процесс перемещения вещества внутри твердой фазы может быть описан дифференциальным уравнением массопроводности Схема передачи вещества в твердом теле массопроводностью иллюстрируется рис. 9.6. Твердая фаза представляет собой неограниченную пластину толщиной 2δ, омываемую с внешних сторон потоком жидкости, концентрация распределенного вещества в ядре которого постоянна и равна у.
Передача вещества осуществляется только в направлении, совпадающем с осью x. Поскольку в начальный момент времени то концентрация извлекаемого вещества постоянна по толщине пластины и равна сн = сгр0 (градиент концентрации по толщине пластины дс/дх = 0) вещество начинает перемещаться в омывающую фазу из твердой фазы из слоя, непосредственно примыкающего к поверхности раздела фаз.
В омывающей фазе концентрация изменяется от угр до у или от с гр до с равн. В последующие моменты времени τ1, τ 2,..., τn вследствие перехода вещества из твердой в омывающую фазу по толщине пластины наблюдаются градиенты концентраций дс/дх ≠0, а концентрации в твердой фазе меняются соответственно от с 01, с02,..., с 0n в средней плоскости до с гр1, с гр2,..., с грn на границе раздела фаз, в воспринимающей фазе – от с гр1, с гр2,..., с грn до с равн в ядре потока. Предельное (минимальное) значение концентрации в твердой фазе с равн соответствует времени τ → (τ∞). Как видно из рассмотренной схемы, особенностью массопроводности является неустановившееся состояние процесса. Процессы, протекающие в системах с твердой фазой, описываются с помощью диффузионных критериев Био , характеризующих перенос распределяемого вещества на границе твердой и жидкой (газовой или паровой) фаз, и Фурье , характеризующих изменение скорости потока вещества, перемещаемого массопроводностью в твердом теле (нестационарный режим). Критериальное уравнение, описывающее изменение концентраций вещества в твердой фазе для случая одномерного перемещения вещества (см. рис. 9.5), имеет вид где - параметрический критерий, представляющий безразмерную концентрацию распределяемого вещества в твердой фазе в точке с координатой х; х/δ – безразмерная координата точки, в которой концентрация равна с. Контрольные вопросы 1. Какие технологические процессы называются массообменными (диффузионными)?
2. Какие процессы относятся к массообменным процессам? 3. Какие способы выражения состава двухкомпонентных смесей существуют? 4. Что понимается под равновесием массоо6менного процесса? 5. Какие способы взаимодействия распределяющих фаз существуют в процессе массопередачи? 6. Каким образом осуществляется перенос вещества между фазами в процессе массопередачи? 7. От чего зависит коэффициент молекулярной диффузии? 8. Какова связь между коэффициентами массопередачи и коэффициентами массоотдачи? 9. Какие критерии относятся к критериям подобия процессов массопередачи и каков их физический смысл? 10. Каким образом определяется средняя движущая сила массообменных процессов? 11. С какой целью используются модифицированные уравнения массопередачи? 12. В чем заключается особенность массопередачи в системах с твердой фазой? АБСОРБЦИЯ
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-12-09; просмотров: 93; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.141.30.162 (0.008 с.) |