57Схема переноса в-ва.

Известно, в процессе массопередачи учавствует 3 фазы.Примем,что в-во M переходит из фазы G в L.Между ними существует поверхность контакта фаз.

поверх.конт.фаз

М

X_гр у

L У_гр

х G

Обозначим концентрацию в-ва M в фазе G буквой у ,концентрация в-ва M в фазе L через х. Т.к. ф. G и L движется с определенной скоростью вдоль поверхности концентрации фаз,то по аналогии с теплопередачей у поверхности константа фаз образуется пограничные диффузные слои,толщиной ∆G и L.Для того,чтобы был перенос в-ва M из G в L это в-во должно быть перенесено сначала из ядра фаз G к границе раздела фаз.Перенос в-ва внутри фазы ,которая движется осуществляется двояко:конвекции и молекулой диффузией.В пограничном слое массоперенос осуществляется за счет молекулярной диффузии ,т.е. за счет беспорядочного движения молекул.Роль молекулярной диффузии увеличивается по мере приближения к границе раздела фаз.В ядре перенос фазы осуществляется в основном за счет конвекции,т.е за счет интенсивного перемещения частиц фазы.По этой причине в ядре фазы концентрация в-ва M считается постоянной величиной,а все изменения концентрации происходит в пограничном слое.На границе раздела фаз устанавливаются граничные концентрации(y_гр. и х_гр.).Процесс массопередачи в-ва M из ф.G в L представляет собой сложный процесс,состоящий из 3-ех стадий:1)Перенос в-ва из ядра ф.G к границе раздела фаз по аналогии с теплопередачей эту стадию называют массоотдачей.2)Перенос в-ва через границу раздела фаз,принято считать,что на границе раздела фаз устанавливается равновесие,т.е юконцентрация y_гр. и х_гр. подчиняется закону равновесия.3)Перенос вещества от граничного раздела фаз к ядру фазы L ∑-ный процесс переносав-ва из ядра ф.G в ядро ф.L называется массопередачей.

58.Молекулярная диффузия. Закон Фика.

Процесс молекулярной диффузии описывается законом Фика,согласно которому масса в-ва (M)диффузного через слой в единицу времени пропорционально поверхности слоя F и градиенту концентрации d_c /d_n

59.Конвективная диффузия.

При конвективной диффузии масса в-ва переходит из одной фазы в другую,не только за счет молекул диффузии ,но и за счет движения более крупных частиц одной фазы относительно другой.Скорость ковективной диффузии во много раз больше скорости молекулярной диффузии.

60.Закон конвективной диффузии.

Согласно з-ну конвективной диффузии количесто в-ва M передванного в едекницу времени из одной фазы к проверхности разделения фаз F пропорционально поверхности F и разности концентрации на границе разделения фаз и в ядре фазы.Уравнение конвективного переноса для первой стадии(массоотдача) G.

M=B_yF(y- y_гр.).Уравнение для 3-ей стадии (массоотдачи) L M=B_xF(x_гр- x_.).

В этом уравнении B_y B_x.Коэф. массоотдачи,который характуризует массу в-ва переданного в единицу времени через единицу поверхности при разности концентрации в ядре потока и на границе раздела фаз = 1. Коэф. массоотдачи зависит от гидродинамических условий, физико-химических свойств фаз, а так же от геометрии и размера системы. Они определяются по аналогии с теплопередачей с помощью теории подобия , а именно критериальных уровнений.

Где - критерий нусельта , который рассчитывается через коэфицент диффузии.