Файл: Аэромеханика и физико-химическая гидродинамика конспект лекций..pdf

ідиы

образом.:

oLC

WrfD+trjFdz

(109)

где £=VJn?n-

коэффициент' турбулентной диріуэии?

Ѵ/п

-

средняя пульеационнан

сногосты

6 п

- сред.-і.-ш величина пути смещения.

Коэффициент турбулентной диффузии определяется методой измерения

концентрации

по сечониа потока. Эти изиерения.понизали, что вели­

чина , <£"

в

газах н ІО*- оольше) чем

JJ , а в жидкостях - в IO^

раз

оольые,

чем

JJ .

где

-

количество компонента, пере..сеймов в единицу времени?

Р

-

коэффициент пропорциональности; -

коэффициент иассоотдачи, представляющий собой количе­

ство вощѳетна, переносимое внутри фазы в единицу

времени н единице поверхности раздела при движущей

силе, равной единице?

дачи особенно ^орошо иллюстрируется с

помощью пленочного’ механиз­

ма передачи массы (рис.28).

.

(пленочная

теория)

На границе раздела фаз устанавливается динамическое равновесие

между газом и жидностью. То есть ,

„

„

УН=П)Х

для газовой фазы можно написать

WA=ßyF(y-yp) ,

для жидкой фазы.'

WA=ß*F(* -X) ,

учитывая,

что

у-ГПХ ^преобразуем

и получаем

WA=ßti F(y- т х %ßy F( у

- т

F( y -

-+

m

) •

ß

Принимая

-/ ,

w ;

i

PK

( H I )

у

^

ß*

Ку

где;1 /\у - коэффициент массопередачи, отнесенный-к.концентра­

ции компонента в газе,

получим,

аналогично (69)

WA=KgF(y-y*),

(112)

где

*

Т / 7 & * - Я Г

отнесенный к

концентра­

-

коэффициент иассопередачи,

ции компонента в жидкости.

называются уравнениями

Полученные уравнения,как уже говорилось,

У - У * )

У

разность

концентраций

массопередачи. Движущей силой здесь является

(

или ( X - X

),

где

-

концентрация

X

X *

компонента в

газовой фазе,

равновесная концентрации в

жидкой

фазе

и

у .

у *

в

X *

равновесная' с

концентрацией

концентрация

компонента

.-..идной фазе

Концентрации

и

в действительности в

неравновес­

ном процессе абсорбции не существуют,

являются фиктивными,у р

X

у.

но зато

они могут бить рассчитаны из опытных или заданных ьяіличип

не

или

Равновесные концентрации на границе раздела і,.аз

Х и

мо­

гут быть определены непосредственным расчетом или измерением,

хотя

и реально существуют.

К х

К у

Между

К х = ш -К у .

и

еудастиует соот­

коэффициентами иассопередачи

ношение

F

определить

непосредственно

Тан как поверхность контакта яаэ

бывает затруднительно, то

часто пользуются коэффициентом мессогш-

рѳдвчи, отнесенный к единице рабочего

объема аппарата. При

этом

уравнение

WA=Ky-Vâ.

приобретает зич

•

■

( П

4 )

иассопередачи

Переход от объима аппарата к полмхнооти

происходит с

помощью

a = F / v .

контакта

аз

■.

dis)

коэффициента

удельной поверхности

# равном

WAS K'V-Ü A=KV-V-A ,

cue)

Отсюда можно опрнцелихь-

объі.-шшГі нозФ;н тент

иассопередачи

т.е.

/іѵ = К

О .,

где \/ -

объем аппарата ,

Также как существуют

К у ,

К х > ßy, j3A

существуют

и Куу ,

К у х ‘ßvyjß^x

с СООТІ’°!:іЗН1ш'ш> аналогичными выведенным ранее.

А д д и т и в н о с т ь

ф а з о в ы х

с о п р о т и в ­

л е н и й

. и

с о п р о т и в л е н и е

п о в е р ­

х н о с т и

р а й д е л , .

ф а з

Доля каждого

из разовых сопротивлении в общем сопротивлении за­

висит на тольно

от значений коэффициентов мпссоотдачи, по и кон­

станты фазового

равновесия. Причем чля хорошо и плохо растворимых

газов значение

\т)

является

определяющим, и обугливливает прин­

ципиальное

отличие

в распределении основных сопротивлений массо-

перѳдаче.

/П

При малых

- в случае хороио растворимых газов член

m/ßx- мал по сравнению с

(и соответственно

велик по сравнению с

4/ßA ),

т.а. доля сопротивления кидной »’.азы

невелика. При очень малых

М можно сопротивлением жидкой фазы

пренебречь,

тогда

KyRßy >

Kj(=in ß y}

Примерами хорошо растворимых газов

в воде является аимішк,

хло­

ристый водород (Ш< I), плохорастворимых:. двуокись углерода,

серо­

водород, мѳтилмеркаптан, хлор, газы составляющие воздух, водород

'(Ю*>100), срѳднерастворимыѳ

газы: двуокись серы, пары уксусной кис­

лоты (I<£|rUI00). Однако такое деление

условно, т.к. один и тот же

гав в завгеимости от величин

ßy и

Д* может вести себя и нак

хорошо и как плохорастворимый.

также представляет ообой некоторое

сопротивление массоперѳдаче. При

1TOU равновесие на границе раздела

фаз отсутствует (рис.<?9).

О