Определение количества вредных веществ, испаряющихся со свободной поверхности жидкости при пленочном режиме

При таком режиме около поверхности жидкости создается пленка неподвижного воздуха сравнительно большой толщины. Перенос вещества с поверхности через эту пленку обеспечивается диффузией. Диффузионный процесс переноса вещества характеризуется произведением определяющих процесс критериев Gr∙Pr' < 1.

При испарении жидкости из глубокого сосуда количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух, вычисляют по формуле, г/ч:

, (57)

где D_i - коэффициент диффузии паров жидкости, см²/ч; F - площадь сосуда, м²; С - концентрация компонента в газовой смеси, мг/м³; h - глубина, считая от верхнего края сосуда до поверхности жидкости, м³; p _н - барометрическое давление, Па; p _{0 i} - парциальное давление паров на некотором удалении от источника, Па; p _{ж i} - парциальное давление паров над поверхностью жидкости при температуре испарения, Па; k ₁ - коэффициент, учитывающий понижение температуры поверхности испарения; k ₂ - коэффициент, учитывающий степень закрытия поверхности испарения.

При испарении жидкости с малых поверхностей (например, с шариков ртути) количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух, определяется по формуле, г/ч:

, (58)

где F - поверхность испарения, м²; p _{ж i} - парциальное давление паров над поверхностью жидкости, Па; ρ - плотность паров жидкости, кг/м³.

Задача 7.1. Определить количество испаряющихся через люк вредных веществ. Атмосферное давление p _н = 101325 Па, диаметр люка d = N_в∙0,1 м. Диаметр аппарата d_ап = (10 + N_в)∙10^-1 м, высота H_ап = (20 + N_в)∙10^-1 м. Степень заполнения жидкостью k _з = 0,7. Состав жидкости в аппарате: вода - (30 + N_в) %, бензол - (20 + N_в) %, дихлорэтан. Газовая среда в аппарате и снаружи - воздух с примесью аммиака. Влажность воздуха φ - 50 %. Концентрация аммиака в воздухе С = 10 мг/м³. Температура жидкости и газовой среды в аппарате t = 40 °С.