1 5.1 Массалмасудың орташа қозғаушы күшін анықтауға
Шарттар:
Теңдік сызығы қисық
Ағындар шығыны тұрақты
Массаалмасу коэффициенті тұрақты
Тасымалдау .деп қабылданған.
Таралатын заттың басқа фазаға өткен dM мөлшері:
(27)
Минус таңбасы фазада концентрация азайып жатқанын көрсетеді.
Массаалмасудың негізгі теңдеуі бойынша:
(28)
у және F айнымалыларды бөліп, өрнекті интегралдасақ:
бұдан,
(29)
Материалдық баланс теңдеуі бойынша
Соңғы теңдеуден мәнін (29) теңдеуге қойсақ
тогда,
(30)
(30) теңдеудегі соғы көбейткіш орташа қозғаушы күшті сипаттайды:
(31)
Теңдік сызығы түзу болса жылуалмастыру аппаратына ұқсас теңдеумен анықталады:
(32)
Егер болса арифметикалық орта түрінде анықталады
(33)
фаза үшін:
(34)
Массаалмасу прцестерінің байыбы
Массаберу процесі фазаның ядросынан фазалардың бөліну бетіне қарай жүреді, сонан кейін массаберу процесі фазалардың бөліну бетінен фазаның ядросына қарай жүреді. Нәтижесінде фазалардың бөліну беті арқылы массаалмасу процесі жүреді – зат бір фазадан екінші фазаға алмасады. Ағынның ядросында зат көбінесе турбулентті пульсациялармен тасымалданады. Шекаралық қабатта турбулентті пульсациялар біртіндеп өше бастайды.
15.4 сурет. Массаалмасу процесінде концентрациялардың фазаларда таралу тәсімі
Беттердің жанында тасымалдау едәуір тежеледі, себебі оның жылдамдығы молекулалық диффузиямен анықталады.
Массаалмасу процесінің қарқынын арттыру үшін шекаралық қабаттың қалыңдығын кішірейту керек, ағынның турбуленттік дәрежесін көтнру керек.
Массаалмасу аппаратының негізгі өлшемдерін анықтау
Аппарат диаметрі. Ағын шығыны теңдеуі бойынша:
Мұнда фазаның көлемдік шығыны; аппараттың көлденең қимасының ауданы; фазаның орташа жылдамдығы.
Дөңгелек қима үшін
Олай болса
Бұдан
Аппарат биіктігі. Фазалардың үздіксіз жанасуы кезінде аппарат биіктігін Н көлемдік массаалмасу коэффициенті арқылы өрнектелген массаалмасу теңдеуі негізінде анықтауға болады.
Фазалардың жанасу беті
Мұнда аппараттың жұмысшы көлемі; фазалардың меншікті жанасу беті.
Массаалмасу теңдеулері
немесе
Аппараттың жұмысшы көлемі
Мұнда аппараттың көлденең қимасының ауданы; аппараттың жұмысшы биіктігі.
мәнін қойып, бойынша шешсек:
немесе
Осы теңдеулермен аппараттың жұмысшы биіктігін есептеу үшін фазалардың меншікті жанасу бетін а және беттік массаалмасу коэффициенттерін және білу керек немесе олардың көбейтінділерін және . мәні фазалардың жанасу бетін анықтау мүмкін болмағанда керек.
Достарыңызбен бөлісу: |
