Page 14 - 4626

Для всіх масообмінних процесів загальним є перехід речовини з однієї фази
в іншу. Такий перехід здійснюється до встановлення рівноваги.
Рівновага – це такий стан системи, при якому швидкість переходу речовини,
наприклад з парової фази в рідку дорівнює швидкості переходу речовини з рідкої
в парову. Перехід речовини з однієї фази в іншу в напрямі досягнення рівноваги
називається масопередачею.
Рівняння масопередачі має вигляд:

G   k   F   , (2.17)

де G - маса речовини, що переходить з однієї фази в іншу, кг;
k - коефіцієнт масопередачі
Він визначається за формулою:

k  G /   F   (2.18)
і характеризує масу речовини, що передається в одиницю часу через одиничну
поверхню контакту фаз при рушійній силі, рівній одиниці.
Одиниці вимірювання коефіцієнта масопередачі залежить від одиниць
вимірювання рушійної сили . Якщо рушійна сила вимірюється в кг/м , то
3
кг
  к   м/ ,
 с
3
кг / м  м 2 с 
а якщо  -  , то
Па
 кг 
    м 2    с ;
к
 Па
 - рушійна сила процесу масопередачі, яка дорівнює різниці між робочою
(фактичною) концентрацією речовини, що розподіляється у фазі, і рівноважною:

 y  y  y або x  x  x.
p
p
(2.19)
Рушійна сила масопередачі, тобто різниця ( y  y ) або ( x  ) постійно
x
p
p
змінюється, тому при проведенні розрахунків визначають середню рушійну силу
процесу, яка залежить від типу масообмінного процесу.
Оскільки кількість речовини, що переходить з однієї фази і сприймається
іншою, є однією і тією ж, то можна знайти взаємозв’язок між коефіцієнтами
масопередачі, які визначені через концентрації двох контактуючих фаз k і k :
y
x
k  y  y p  сер  k  x   x сер , (2.20)
x
p
y
звідси
x   x
p
k  k  y  y p  сер , (2.21)
x
y
сер
де F - поверхня контакту фаз, м
2
 - час контакту фаз, с
У деяких випадках важко визначити дійсну поверхню контакту фаз. У таких
випадках користуються робочим об’ємом апарата V, а замість коефіцієнта
масопередачі вводять поняття об’ємний коефіцієнт масопередачі k :
V

14