N- число ступеней изменения концентраций

Определим число единиц переноса moy Для случая, когда рабочая концентрация на входе в элемент y1, а на выходе Y2=Yр1 и назовем такое изменение концентраций ступенью изменения концентраций.

Moy=(A/A-Aр)*ln*A/Aр

Отсюда следует, что только при условиилинейных равновесныхирабочих зависимостей числоединиц переноса отвечающей одной ступени изменения концентраций moy есть величина постоянная не зависящая от концентраций.

Это утверждение дает возможность легко графически определить число единиц переноса n (зависимость линейная)

My=n*moy

Таким способом допустимо определять число единиц переноса и при нелинейной зависимости

n=2

Допускаем, что в пределах одной ступени можно принять существование линейной равновесной зависимости. Тогда число единиц переноса

My=сумма от 1 до n moy= сумма от 1 до n (Yн-Yк/rYср)

n- графически

Yн, Yк – графически; rYср- для каждой ступени рассчитывается

5.Материальный баланс массообменного процесса. Рабочая линия массообменного процесса.

В общем виде материальный баланс массообменных (диффузион­ных) процессов может быть составлен на основе следующих рас­суждений. Обозначим весовые скорости распределяющих фаз вдоль поверхности их раздела, выраженные в килограммах инертного вещества в час, через G и L, а концентрация распределяемого веще­ства соответственно У кг/кг инертного вещества и X кг/кг инертного вещества.

При У > У_р и отсутствии потерь в процессе взаимодействия фаз при параллельных потоках вдоль поверхности раздела величина

Рис. 11-2. К выводу уравнения рабочей линии процесРнс. 11-3. Рабочая линия процесса.

У уменьшается, а X увеличивается (рис. 11.2). Для элемента по­верхности имеем:

dM=G(-dY)=LdX (11.7)

Интегрируя уравнение (11.7.) в пределах от начальных до конеч­
ных концентраций У_н — У_к и Х_н — Х_k получим:

М = -G(У_К-У_Н) = G(У_Н-У_К) = L(Х_К-Х_н) (11.8)

Из уравнения (11.8) получим соотношения между весовыми пото­ками распределяющих фаз:

G=L

L=G

(11.9)

Интегрируя уравнение (11.7) в пределах от начальных концен­траций до текущих Yн-Y и Xн- X, получим:

G(У_Н-У) = L(Х - Х_н)

Откуда Y=-L/G*X+

где — L/G — удельный расход одной из распределяющих фаз.

Удобно процессы массообмена представлять графи­чески в координатах X — У (рис. 11-3), т. е. в виде зависимости между так называемыми рабочими концентрациями. Уравнение пря­мой, выражающее зависимость между рабочими концентрациями, называют обычно рабочей линией процесса.