Модифицированные уравнения массопередачи. В большинстве случаев поверхность контакта фаз геометрически не связана с размерами диффузионного аппарата

 

В большинстве случаев поверхность контакта фаз геометрически не связана с размерами диффузионного аппарата. На одной и той же тарелке можно иметь разную поверхность, изменяя расход газа, пара. В насадочной колонне величина поверхности зависит от типа и коэффициента смоченности насадки.

1. Основной характеристикой аппарата является рабочий объем. Например: адсорберы.

,

где M – количество вещества, которое надо передать;

V_p – объем рабочий, т.е. объем адсорбента в аппарате;

Dy_ср – движущая сила;

K_yv – объемный коэффициент массопередачи.

2. Основной характеристикой аппарата является рабочая высота.

Например, для насадочных колонн - высота насадки, загруженной в колонну, является рабочей высотой: .

Для различных насадок основные технические характеристики приводятся в справочниках:

а) удельная поверхность насадки , это сумма поверхности элементов насадки в одном М ³,

Чем больше удельная поверхность насадки, тем она лучше, но этой характеристики не достаточно.

б) Доля свободного объема [e].

Чем больше толщина стенки элементов насадки, тем меньше доля свободного объема, тем большее гидравлическое сопротивление создает насадка.

Объем насадки в аппарате -

,

где - коэффициент смоченности зависит от расхода жидкости;

f – площадь поперечного сечения аппарата.

- рабочая высота

,

- высота единицы переноса (ВЕП).

Размеры насадочной колонны зависят от производительности (чем больше - тем больше); качества насадки; равномерности смоченности (конструкции распределителя жидкости); интенсивности массопередачи; величины движущей силы (ее можно увеличить, изменив условия: давление и температуру или изменив соотношение расходов фаз).

Аналогичным образом рабочую высоту и ВЕП по фазе L определяем по уравнениям:

, .

Площадь поперечного сечения аппарат равна объемному расходу газа, пара, деленному на рабочую скорость, т.е.

Рабочая скорость W_раб зависит от вида насадки, т.е. чем лучше насадка, тем в большем диапазоне скоростей она может работать.