Уравнения массоотдачи и массопередачи в локальной форме

Запишем уравнения массоотдачи для двух фаз G и L. В качестве движущих сил используем разность концентраций. Предположим, что распределяемый компонент переходит из фазы G в фазу L:

(21)

(22)

где х и у – рабочие концентрации, распределяемого компонента в фазах L и G, соответственно, индекс г – указание на отношение данного параметра к межфазовой границе.

Используя допущение об отсутствие сопротивления переносу вещества со стороны межфазной поверхности при равновесии на границе раздела фаз, запишем: (23)

 

Если коэффициент распределения не зависит от состава фазы, то

.

Уравнение (22) с учетом (23) представим в виде

а уравнение (21) - в виде .

Последние соотношения сложим:

 

И поскольку по определению , (24)

тоили(25)

Уравнение (25) выражает аддитивность фазовых сопротивлений.

Если движущая сила процесса выражается в концентрациях другой фазы L, то уравнение массопередачи примет вид:

(26)

(27)

Итак, мы получили уравнения массопередачи (24) и (26), движущими силами в которых являются разности рабочей и равновесной концентрации компонента в одной из фаз. Использование коэффициентов массопередачи К_у или К_х зависит от выбора фазы, через концентрацию которой записана движущая сила.

Связь между К_у и К_х устанавливается по формулам (24) и (26) и имеет вид:

(28)

В частных случаях, когда m = const, получаем:

 

Рис.1.6. Определение коэффициента распределения .

В общем случае зависимость представляет собой выпуклую или вогнутую кривую. Однако в рабочем диапазоне изменения параметров эту кривую можно выпрямить, выразив через .Итак имеем:

, , ;