5. Критерий Шервуда.

К ритерий Шервуда (диффузионный критерий Нуссельта) — характеризует подобие процессов массообмена вблизи границы раздела фаз и показывает соотношение между потоком вещества, переносимым совместно конвекцией и диффузией в ядре потока и молекулярной диффузией в пограничном слое.

, где β – коэффициент массоотдачи; l – линейный размер частицы; D – коэффициент диффузии.

Число Шервуда можно определить как функцию чисел Рейнольдса и Шмидта:

6. Критерий Шмидта

Критерий Шмидта (диффузионный критерий Прандтля) — составлен из величин, отражающих физические свойства жидкости. Характеризует подобие физических свойств фаз в процессах конвективного массообмена. Критерий Прандтля является мерой подобия полей концентраций и скоростей.

Г де: ν – вязкость; D – коэф. Диффузии; l – линейный размер частицы; υ – скорость переноса массы и энергии.

7. С редняя движущая сила массопередачи при линейных рабочей и равновесных линиях.

При выражении составов фаз в относительных концентрациях (𝑋, 𝑌) уравнения рабочих линий являются прямыми. При использовании других концентраций, эти уравнения линейны только в случае малого расхода фаз или малых концентраций распределяемого компонента.

Л инейное уравнение рабочей линии:

Где: L_ин/G_ин —Расходы газа и жидкости через количества носителей (инертного газа и поглотителя), которые в процессе абсорбции не меняются (если поглотитель нелетуч).

Х/У — составы фаз в относительных концентрация в начале и конце абсорбции.

У равнение средней движущей силы массопередачи:

Где: ΔYб - выраженная в общем виде движущая сила процесса на том конце аппарата, где она больше

ΔYм – на другом конце аппарата.

8. Кпд по Мэрфи.

Эффективность ступени (тарелки) по Мерфри (КПД Мерфри) выражают отношением изменения концентрации данной фазы на ступени к движущей силе на входе той же фазы в ступень.

КПД Мерфри зависит от скорости массопереноса (т.е. от коэффициентов массоотдачи и числа единиц переноса), взаимного направления движения фаз, структуры потоков, площади поверхности контакта фаз и других факторов.

В ыраженные для разных фаз КПД Мерфри при линейной равновесной линии и

п остоянстве расходов фаз связаны соотношением:

Ч исло тарелок определяется методом кинетической линии: (показывает действительный состав фаз на тарелках)

Число реальных тарелок N_РТ массообменной колонны соответствует числу ступеней между рабочей и кинетической линией. При получении дробного числа ступеней, число тарелок обычно округляют до целых в большую сторону.

О пределив число тарелок, рассчитывают высоту тарельчатой колонны по формуле:

Где: z_н – высота сепарационного пространства над днищем колонны

z_в – высота сепарационного пространства под крышкой колонны

h_т – расстояние между тарелками колонны.

9. Кинетическая кривая. Определение высоты массообменных аппаратов со ступенчатым контактом фаз.

См. №8

10. Минимальный и оптимальных расход поглотителя при абсорбции.

Уравнение рабочей линии процесса абсорбции: , где

L – коэффициент наклона прямой.

Переменными в уравнении являются расход абсорбента n_L и конечная концентрация в жидкой фазе X_к, от которых зависит положение рабочей линии.

Если рабочая линия касается линии равновесия (отрезок AB4), то удельный

расход абсорбента минимален l = lmin, а движущая сила в точке касания рабочей и

равновесной линий ΔY_низ=0, а размеры аппарата будут бесконечно большие.

Величину оптимального удельного расхода абсорбента находят с помощью технико-экономического расчёта.