* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

53 МАССООБМЕН 54 В случаях, когда линии фазового равновесия И рабочие линии процесса являются прямыми Ду - Ду, Ду = 2,31* Ду^ Ду, y (6) (7) рк i r н "рн н "к — начальные и конечные концентрации, отвечаю где?/ иу щие состоянию равновесия. Аналогично Дх Да: Дх с р . (8) Ах 2,31* Ах рН К iv рк К Из ур-ний (3), (5) и (6), учитывая, что G = G ( у — у ) , на ходим рабочую высоту аппарата: a к к тарелок может быть найдено аналитически или графически путем совместного решения ур-ний равновесия и рабочей линии процесса. В последнем случае строятся ступени в пределах заданных концентраций, Следует иметь в виду, что одна теоре­ тич. тарелка выражает одно изменение движущей силы по га­ зовой Ду и одно по жидкой Дх фазам, причем число теоретич. тарелок и движущая сила процесса находятся в обратном соот­ ношении, т. е чем больше движущая сила, тем меньше потре­ буется теоретич. тарелок для данного разделения. Действи­ тельное число тарелок, к-рое необходимо установить ч аппара­ те, определяется с помощью кпд. Различают: кпд колонны н> кпд тарелки и точечный кпд . Ч т ч о К п д к о л о н н ы — отношение числа теоретич. тарелок п к числу тарелок n , практически установ­ ленных в колонне, т. е. D T] = » / » D (17) Ах = х . Дх —х (9) Средняя эквивалентная высота теоретич. ступени контакта (теоретич. тарелки) h применяется чаще всего для анализа кинетики насадочных, пленочных и д р . колонн и предстанляется в виде отношения: 3 Я дли Я G a G G Г Г du йу Р (10) h, = Hln d (17а) dx K, afAx )X 11 (Н) ср. Koaflf J Л где G и L ~ потоки жидкости и газа, поступающие на обработ­ ку, а К уа и Кох — объемные коэфф. массопередачи в газовой и жидкой фазах, выраженные в кг-моль/час-м -и, где и — еди­ ница движущей силы. Интегралы правой части ур-ний (10) и (11) представляют со­ бой нек-рое безразмерное число N, определяемое величиной движущей силы и пределами изменений концентраций, а вели­ чины G/K af и L/K af имеют размерность высоты, на к-рой переносится вещество; они характеризуют кинетику процесса, носят название в ы с о т ы е д и н и п ы п е р е н о с а , обо­ значаются соответственно (ВЕП) ^ и ( В Е П ) и определяются на основании опытных данных. Таким образом, Я = (BEn) yN j, = (BEU) N dy Г dx выра_ и N= _ & жают перепады концентраций переходящего компонента, при­ ходящиеся на единицу локальной движущей силы, и наз. ч и с ­ лами единиц переноса. Число единиц переноса при диффузии в одном направлении (абсорбция, экстракция) определяется ур-нием: У: (l-y)f dy (12) 1-У)(У-Ур) Ух где (1-У) 0 ~ У ) и 3 oy ox 0 ол; 0 0 0X 0X где Н — полная высота слоя насадки в м, п — число теоретич. тарелок. Кпд т а р е л к и т] (кпд Мерфри) — отношение разности средних составов пара, поднимающегося с тарелки у (см. рисунок) и поступающего на та­ релку ( у „ ) , к разности y — у где у — состав г п + 1 v п + и р /Г И J у у ox х х пара, отвечающий равновесию дающей эту тарелку с жидкостью, поки (18) К п д тарелки, выраженный в концентрациях фазы, принимает вид: жидкой 0 In-—Если (1—y)f то: может быть заменено средним арифметическим, Уг **-+l,161g У 2) (1 — Уг) (13) где х — состав ж и д к о с т и данной тарелки (i/„). Т о ч е ч н ы й кпд Г) — отношение разности концентрации пара, поднимающегося в данной точке тарелки, и среднего состава пара, поступающего на эту тарелку, к разности равновесной концентрации пара, отвечающей ж и д к о с т и , покидающей эту та­ релку, и среднего состава п а р а , поступающего на эту тарелку. Согласно рисунку р 0 ( 1 Вторым слагаемым часто можно пренебречь. Если диффузия в обоих направлениях проходит с одинако­ вой скоростью (дистилляция), то ур-ние (13) упрощается путем У 2и приводится к виду; исключения отношения 1-Уг С У± Соотношение между N y и N может быть найдено из соот­ ношений между тангенсами угла наклона линии равновесия (т) и рабочей линии процесса L / G : А&оу mG (ВЕП) г,^(ВЕП) (16) N ~mG ох Эффективность масеообмецного аппарата может быть вы­ ражена также через число теоретпч. ступеней контакта или число теоретич. тарелок, а кинетич. характеристика — через кпд или через высоту, эквивалентную теоретич. ступени кон­ такта. Число теоретич. ступеней контакта или число теоретич. n ox ( l 5 ) ; 0 0X &о У - Vn+i ^ р & 0 &о г Ур-Уп+i ^ dy (14) Соотношение между г) и г ) определяется степенью перемешивания жидкости на тарелке и выражается ур-нисм: чи™ -77 (1 — J) 1 (20) m — (1 - J ) где / — фактор перемешивания. гает максимального значения: П р и J = 0,v T дости­ (21) При / — 1, г достигает минимального значения Г) = Т)о* Г г