ДВИЖУЩАЯ СИЛА МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
О (Уа — J/K) = L (хк — %) (б)
449
подставим значение разности (ун — ук):
Таким образом, искомая средняя движущая сила процесса будет:
Лу = (уя — Ук) [1 — т (G/L)]/ln [(ун — тхк)/(ук — тхп)] После подстановки значения G/L из уравнения (б), тхк = ури и тхн = урк находим:
= [(t/н — Урн) — (Ук — {/рк)]/1п 1(Ун — Урн)/(Ук — Урк)] =
= (Дн-Ак)/[1п(Дн/Ак)] (IX.8)
Заметим, что выражение (IX.8) аналогично выражению для средней движущей силы (средней разности температур) в про¬цессах теплообмена; оно справедливо не только при встречном движении контактирующих потоков, но и в случае прямотока.
Уравнения (IX.7) и (IX.8) для средней движущей силы про¬цесса массообмена были получены применительно к идеальному противотоку контактирующих фаз, предполагающему движение каждой из этих фаз в режиме идеального вытеснения. Тогда мас-сообменный аппарат работает с наибольшим градиентом кон¬центраций по направлению потоков (по высоте аппарата) и, сле¬довательно, с максимальной движущей силой. Движение встреч¬ных потоков в реальных аппаратах происходит, однако, с большим или меньшим отклонением от режима идеального вытеснения. Это отклонение вызвано различными причинами: перемешиванием каждой фазы вдоль оси потока вследствие турбулентной диффу¬зии, захватом частиц одной фазы встречным потоком другой фазы, неравномерным профилем скоростей в сечении каждого потока, наличием застойных зон и др. Результатом этих отклоне¬ний является падение градиентов концентраций обеих фаз по высоте аппарата и, следовательно, уменьшение средней движу-щей силы процесса массообмена и снижение массообменной спо¬собности (эффективности) аппарата. Количественно влияние от¬клонения контактирующих потоков от идеального противотока на величину движущей силы процесса массообмена оценивается с помощью эмпирических зависимостей, устанавливаемых для каждого массообменного аппарата в зависимости от его конструк¬ции и агрегатного состояния встречных потоков и режима их движения.