Движущая сила. Средняя движущая сила. Число единиц переноса.
По относительному положению рабочей и равновесной линий можно судить о направлении перехода вещества, т.е. если рабочая линия над равновесной, то происходит перенос вещества из фазы G в фазу L.
В фазе G рабочие концентрации уменьшаются, а в фазе L увеличиваются. Движущая сила в данном случае: 
; 
.
Вывод: можно изменить величину движущей силы, отодвинув рабочую от равновесной линии или равновесную от рабочей. Сдвиг равновесия достигается за счет изменения условий: температуры и давления. Положение рабочей линии изменяется при изменении начальных и конечных концентраций или соотношений расходов. Величина движущей силы на разных участках поверхности массопередачи разная.
При определении средней движущей силы встретится два случая:
1. Если зависимость между равновесными концентрациями не линейна, т.е. 
,средняя движущая сила будет:
.
2. Если зависимость между равновесными концентрациями линейна, т.е. 
, то средняя движущая сила будет:
 ,
|
Число единиц переноса имеет физический смысл, характеризующий изменение рабочей концентрации фазы, приходящейся на единицу движущей силы.
Определение числа единиц переноса графическим способом.
1. В координатах у – х строят линии: равновесную 
и рабочую 
.
2. Диапазон изменения рабочих концентраций, например, 
делят произвольно на несколько частей. Чем больше частей, тем точнее будет найдена величина 
.
|
|
|
3. Для каждого значения рабочей концентрации y(yн; y1; y2…yк) определяют соответствующее значение равновесной концентрации yр(yрн; yр1; yр2…yрк). Для этого проводят вертикали между рабочей и равновесной линиями.
4. Рассчитывают значения движущей силы 
.
5. Вычисляют величину, обратную движущей силе 
.
6. Строят график зависимости 
от рабочей концентрации у.
7. Вычисляют (с учетом масштаба) площадь S фигуры, ограниченной полученной кривой, значениями yн, yk и осью абсцисс.
Эта площадь равна приближенно величине интеграла
.
Модифицированные уравнения массопередачи.
1. Основной характеристикой аппарата является рабочий объем. Например: адсорберы.
,
где M – количество вещества, которое надо передать;
Vp – объем рабочий, т.е. объем адсорбента в аппарате;
Dyср – движущая сила;
Kyv – объемный коэффициент массопередачи.
Объем насадки в аппарате –
,
- рабочая высота
- высота единицы переноса (ВЕП).
Расчет тарельчатых аппаратов. Теоретическая тарелка.
В тарельчатых колоннах рабочие концентрации изменяются скачкообразно, т.е. в колонне происходит ступенчатое изменение рабочих концентраций. Расстояние между тарелками » 300 ¸ 800 мм. Число теоретических тарелок графически определяется по числу ступеней, вписанных между рабочей и равновесной линиями.
|
|
|
Тарелка называется теоретической, если на ней достигается равновесие, т.е. концентрации распределяемого вещества в расходящихся потоках являются равновесными. В действительности на тарелках равновесие не достигается, т.к. изменение концентраций на действительных тарелках меньше, чем на теоретических, число действительных тарелок больше.
,
где Nдейств, Nтеор – число действительных и теоретических тарелок;
h - КПД – характеризует степень приближения к равновесию в реальных условиях, и зависит от конструкции тарелки, гидродинамического режима, уноса жидкости.
Для тарелок одной и той же колонны величина КПД может быть разной из-за того, что движущая сила и расходы меняются по высоте аппарата.
Вывод: это методика расчета удобная, быстрая, но не обеспечивает высокой точности.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 669; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!