37. Объемные коэффициенты масоотдачи и массопередачи.

В реальном аппарате определить поверхность контакта фаз, зачастую, бывает сложно, т.к. она может складываться из поверхности струй, пузырей, капель и т.д. Необходимо получить уравнения массотдачи и массопередачи, в которые межфазная поверхность не входит.

Введём понятие удельной поверхности контакта фаз а , как поверхность контакта, образующаяся в единичном рабочем объёме аппарата: (5.37)

Выразив , перепишем уравнения массотдачи и массопередачи:

объёмные коэффициенты массотдачи и массопередачи. Определить эти коэффициенты теоретическим путём достаточно сложно. Они, обычно, определяются экспериментально.

38.Однокорпусное выпаривание: материальный и тепловой балансы.

Процесс выпаривания непрерывный

Материальный баланс по общему количеству продуктов:

Здесь расходы исходного и упаренного растворов,;выход вторичного пара,.

Материальный баланс по нелетучему продукту:

где концентрация растворенного продукта в исходном и упаренном растворе,

Искомые величины: по двум исходным уравнениям три величины найти невозможно, поэтому одной из величин, например,задаемся.

Тепловойбаланс.

Здесь расход греющего пара,;энтальпия,;потери теплоты в окружающую среду,.

Индексы н – начальное, к – конечное, вп – вторичный пар, п – потери, гк – конденсат греющего пара.

Запишем тепловой баланс смешения, рассматривая исходный раствор как смесь упаренного раствора и испаренной влаги при постоянной температуре кипения; сделав допущение о постоянстве С_н в интервале темп Т_н и Т_кип:

где – удельная теплоемкость воды при температуре.

- теплота концентрированная раствора в интервалеизменения концентрции от х_н до х_к. теплота концентрации равна теплоте разбавления собратным знаком.

Тогда получим: кол теплоты, выделяющееся в выпарном аппарате при конденсации.

нагревание исходного сырья от до.

теплота на испарение растворителя при

При небольшой степени концентрирования и хорошей изоляции выражение мало и ей можно пренебречь.

Если предположить, что , то есть раствор поступает в аппарат при температуре кипения, то

отсюда

теплота парообр р-ра;теплота конденсации греющего пара.

Если в качестве греющего пара используют насыщенный водяной пар, а упаривают водный раствор, то . Это означает, что на испарение 1кгра-ля затрачивается 1кг греющего пара Основная расчетная формула:

39.Определение числа массообменных тарелок с помощю кинетической кривой.

Эффективность по Мэрфри рассчитывается не для каждой тарелки, а лишь для нескольких сечений колонны, аналитическое решение уравнений (5.64-5.69) заменяется графическим.

Алгоритм следующий:

— строятся рабочая и равновесная линии;

— для нескольких сечений аппарата (нескольких рабочих концентраций;;) определяют отрезки

— эти отрезки делят в отношении, равному коэффициенту Мерфри и находят величины.

Например :

— на диаграмме х – у наносятся точки и т.д. Соединяя их получим кинетическую кривую.

— из точки спускаемся по лестнице до тех пор, пока для точки Вl не выполнится условие . На этом построение заканчивается, необходимое число тарелок в колонне.