Связь коэффициентов массопередачи и массоотдачи
Чтобы установить аналитическую зависимость между коэффициентами массопередачи и массоотдачи, принимают, что на границе раздела фаз достигается равновесие. Это предположение равносильно допущению о том, что сопротивлением переносу вещества через границу раздела фаз можно пренебречь. Отсюда как следствие вытекает положение об аддитивности фазовых сопротивлений, которое является одной из предпосылок к расчету коэффициента массопередачи.
Допустим, что распределяемый компонент переходит из фазы G в фазу L и движущая сила выражается в концентрациях фазы G. При установившемся процессе массопередачи количество вещества, переходящее из одной фазы в другую фазу, определяется по уравнению
.
Для упрощения рассмотрим случай, когда равновесная зависимость между равновесными концентрациями представляет линейную зависимость 
, где m
– тангенс угла наклона линии равновесия.
Из уравнения равновесия следует
и 
.
Уравнение массоотдачи для жидкой фазы
.
Подставляя значения 
и 
в уравнение массоотдачи, получим
,
откуда
. (4.23)
Из уравнения массоотдачи для газовой фазы
получим
. (4.24)
Складывая выражения (4.23) и (4.24) и исключая неизвестную концентрацию на границе раздела фаз, получим
.
Из уравнения массопередачи следует, что
.
Приравнивая правые части и сокращая подобные члены, получим выражение для коэффициента массопередачи по газовой фазе
. (4.25)
При выражении коэффициента массопередачи в концентрациях жидкой фазы получим
. (4.26)
Левые части уравнений представляют собой общее сопротивление переносу вещества из фазы в фазу, т.е. сопротивление массопередаче, а правые части – сумму сопротивлений массоотдаче в фазах. Поэтому эти зависимости являются уравнениями аддитивности фазовых сопротивлений. Эти уравнения справедливы и для случая, если линия равновесия является кривой.
| Предыдущие материалы: | Следующие материалы: |