Интегральная форма уравнений массоотдачи и массопередачи
Проинтегрировав уравнения (1.15) и (1.16) по величине межфазной поверхности всего аппарата или его участка можно получить уравнения массоотдачи в интегральной форме:
(1.23)
Проведя аналогичную операцию с уравнениями (1.18) и (1.20) получим:
(1.24)
Обычно на рассматриваемом участке коэффициенты Ку и Кх могут быть приняты постоянными. Тогда можно записать:
(1.25)
(1.26)
По другой фазе:
(1.27)
(1.28)
Уравнения (1.25) и (1.27) носят название основных уравнений массопередачи. Определим средние движущие силы массопередачи при неизменном расходе по высоте аппарата, при 
и 
= const для модели идеального вытеснения (МИВ).
Для элементарного участка dF межфазной поверхности количество распределяемого компонента переносимого из фазы G в фазу L за единицу времени d 
можно выразить как:
(1.29)
Или 
(1.30)
Уравнение материального баланса по распределённому компоненту имеет вид:
(1.31)
Из уравнений (1.29) и (1.30) получим:
(1.32)
Из уравнения (1.31) находим и подставляем в (1.32). Тогда получим:
(1.33)
Сопоставив уравнения (1.25) и (1.33) находим:
(1.34)
Аналогичным путём можно получить:
(1.35)
В частном случае, если в пределах интегрирования коэффициент распределения m=const (равновесная линия на этом участке прямая, т.е. tgα=const), то 
имеет вид:
(1.36)
Здесь 
и 
движущие силы массопередачи в верхнем и нижнем сечениях аппарата.
Рис.1.7. Определение средней движущей силы массопередачи.
Аналогичное соотношение справедливо и для 
Если линия равновесия обладает существенной кривизной, то аппарат можно разбить на ряд участков и для каждого участка определить свой m.
Структура потока влияет на величину средней движущей силы массопередачи, она максимальна для МИВ, минимальна для МИС.
1.4.3 Объёмные коэффициенты массоотдачи и массопередачи.
В реальном аппарате определить поверхность контакта фаз, зачастую, бывает сложно, т.к. она может складываться из поверхности струй, пузырей, капель и т.д. Необходимо получить уравнения массотдачи и массопередачи, в которые межфазная поверхность не входит.
Введём понятие удельной поверхности контакта фаз 
, как поверхность контакта, образующаяся в единичном рабочем объёме аппарата:
(1.37)
Выразив 
, перепишем уравнения массотдачи и массопередачи:
(1.38)
(1.39)
объёмные коэффициенты массоотдачи и массопередачи. Определить эти коэффициенты теоретическим путём достаточно сложно. Они, обычно, определяются экспериментально. Связь между обычными и объемными коэффициентами массоотдачи и массопередачи имеет следующий вид:
При расчете аппарата со ступенчатым контактом фаз коэффициенты массоотдачи и массопередачи удобнее относить не к объему аппарата, а к площади рабочего сечения контактного устройства 
, например, площади рабочего сечения тарелки.
Вводя удельную поверхность контакта фаз 
(межфазная поверхность, образующаяся на данном контактном устройстве, отнесенная к его рабочему сечению) можно записать уравнение массопередачи следующим образом:
(1.40)
(1.41)
Аналогичным образом можно переписать и другие уравнения с использованием коэффициентов массоотдачи и массопередачи , отнесенных к площади рабочего сечения контактного устройства:
Лекция 8
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 933;