Лекция 1
Материальный баланс
В стационарных условиях закон сохранения массы для всего аппарата в виде материального баланса может быть представлен:
(12)
, – соответственно, расходы жидкой и газовой фаз; х, у – концентрация распределяемого компонента в фазах; н – начальное, к – конечное состояние.
Материальный баланс по распределённому компоненту при отсутствии химических реакций имеет вид:
(13)
В случае постоянства расходов и уравнение (13) упрощается:
(14)
Для элементарного участка аппарата получаем:
– dy= dx (15)
Знак минус свидетельствует о противоположном изменении концентрации распределяемого компонента в фазах, и если в одной фазе его концентрация увеличивается, то в другой, соответственно, уменьшается.
Различные модификации уравнений массоотдачи и массопередачи
Ранее было получено уравнение массопередачи, движущей силой в которой являлась разница химических потенциалов компонента в ядрах различных фаз. Расчёт химических потенциалов, как известно, задача сложная. Поэтому на практике обычно пользуются уравнениями массотдачи и массопередачи, содержащими в качестве движущей силы разность концентраций компонента.
При использовании интегральной формы уравнений массотдачи и массопередачи большой проблемой является определение поверхности контакта фаз в реальном аппарате, т.к. она может складываться из поверхности струй, капель, пузырей, пены. В этом случае применяют модифицированные уравнения, не содержащие величину межфазной поверхности.