Движущая сила массообмена

Движущая сила массообмена – это положительная разность рабочей и равновесной концентраций проходящего компонента в данной фазе: у-у* (или у*-у), либо х-х* (или х*-х). Для определения средней движущей силы рассмотрим противоточный массообменный аппарат с мольными расходами фаз G и L (G = const, L = const). Пусть K_x и K_y также const.

dy, dx, dF G, y1 G, y0 L, x1 L, x0 y x x1 x0 y0 y1 Δyм Δyб

Т.к. у>у*, то Ф_у→Ф_х. Уравнение массопередачи для элементарного участка dH:

.

Умножим обе части уравнения на (у_н-у_к) и проинтегрируем с разделением переменных:

, т.к. для всего аппарата, то . Из сопоставления последнего уравнения с основным уравнением массопередачи следует, что

.

Для фазы Ф_х:

.

Если равновесная линия прямая: y^* = m∙x, то ∆у_ср определяется по логарифмической формуле:

, причем при , то .

Последние уравнения справедливы лишь для идеального вытеснения. Всякое перемешивание понижает среднюю движущую силу массообмена из-за выравнивания рабочих и равновесных концентраций.

Если равновесная линия кривая, то среднюю движущую силу определяют графическим интегрированием.