Уравнение равновесия фаз и рабочей линии

Если количество извлекаемого компонента мало, то процесс извлечения можно рассчитать графически, используя кривую равновесия

. (6.101)

Кривая равновесия строится на основе экспериментальных данных, либо расчетным путем.

Для нахождения рабочей линии абсорбции составим уравнение материального баланса процесса в абсолютных концентрациях по внешним потокам:

. (6.102)

Перепишем . (6.103)

В относительных концентрациях это уравнение имеет вид

, (6.104)

откуда , (6.105)

Обозначим - удельный расход абсорбента (6.106)

Решая совместно уравнения (6.105) и (6.106), получим

(6.107)

Запишем уравнения материального баланса по произвольному сечению

(6.108)

(6.109)

Так как уравнения типа (6.109) можно составить для любого сечения колонны, то в общем виде удельный расход абсорбента равен , т.е. удельный расход определяется разностью концентраций газовой и жидкой фаз.

Так как потоки встречные, то уравнение (6.109) является математическим выражением рабочей линии абсорбции.

При абсорбции концентрация поглощаемого компонента в газе выше равновесной, поэтому на диаграмме X-Y рабочая линия располагается выше кривой равновесия и выражение движущей силы имеет вид

, (6.110)

где Y – изменяющая по высоте абсорбционного аппарата относительная концентрация извлекаемого компонента.

	Положение рабочей линии, т.е. угол её наклона, влияет на число теоретических тарелок , (6.111) Чем больше , тем больше , тем меньше тарелок

Расчёт абсорбции по диаграмме равновесных составов и по методу Кремсера

графически, по диаграмме равновесных составов

Кривую равновесия можно построить на основе экспериментальных данных, либо аналитическим путем.

Уравнение для абсолютной концентрации

у_А=m_Ax_A (6.112)

Т.к. расчет абсорбции проводится по извлекаемому компоненту, то индекс «А» не пишется

(6.113)

(6.114)

Обозначим - фактор абсорбции (6.115)

Запишем уравнение равновесия по извлекаемому компоненту для произвольно выбранного i-го сечения

А_iY_i=lX_i (6.116)

Основные типы абсорберов.