13
orqali ifodalanadi; К
u
, К
x
– modda o‘tkazish yoki absorbsiya koeffitsiyentlari.
Absorbsiya jarayonining sxemasi 3-rasmda ko‘rsatilgan. Suyuq faza A
oqimning asosiy massasi (yoki markazi) va yupqa
chegara qatlamidan iborat
bo‘ladi.
3-rasm.
Absorbsiya jarayonining sxemasi
.
V fazasi esa suyuq chegara qatlamiga tegib turgan gazning yupqa chegara
qatlamiga ega. Ushbu chegara qatlamlarda yutilayotgan komponent faqat
diffuziya ta’sirida tarqaladi. Shunday qilib, modda o‘tkazishga to‘sqinlik
qiladigan hamma qarshiliklar yupqa chegara qatlamlarida yig‘ilgan bo‘ladi.
Suyuq chegara qatlamidagi modda o‘tkazishga bo‘lgan qarshilikni 1/βs
,
gaz chegara qatlamidagi qarshilikni esa 1/βr bilan belgilab,
quyidagi
tenglamalarga erishamiz:
c
m
r
K
Y
1
1
; (24)
r
m
c
K
X
1
1
1
; (25)
bu yerda, β
r
–
gaz fazasidagi modda berish koeffitsiyenti; β
S
–
suyuq fazadagi
modda berish koeffitsiyenti; m – muvozanat chizig‘i
qiyalik burchagining
tangensi (yoki mutanosiblik koeffitsiyenti).
Modda berish koeffitsiyentlarining qiymatlari suyuqlik va gaz fazalari
o‘rtasida kontakt hosil qilish usuliga, gaz va suyuqlikning fizik xossalariga va
ularning harakat tezliklariga bog‘liq. Modda berish
koeffitsiyentlarining
S
uyuqli
k yupqa
qa
tl
ami
Ga
z yupqa
q
atl
ami
Yutilayotgan
komponentnin
g yo‘nalishi
У
У*
А
14
miqdorlari kriterial va empirik tenglamalar yordamida topiladi.
Agar gaz suyuqlikda juda yaxshi eruvchan bo‘lsa, mutanosiblik
koeffitsiyenti m ning qiymati juda kichik bo‘ladi. Xuddi shuningdek, suyuq
fazadagi diffuzion qarshilik ham juda kam bo‘ladi. Bunda 1/β
r
>>1/β
S
bo‘lgani uchun К
u
=β
r
bo‘ladi.
Suyuqlikda yomon eruvchan gazlar uchun
gaz fazasidagi diffuzion
qarshilikni hisobga olmasa ham bo‘ladi (chunki m
va β
r
ning qiymati juda katta).
Shuning uchun 1/β
S
>>1/β
r
m
bo‘lgani sababli К
X
=β
S
bo‘ladi.
(22) tenglamadagi gaz fazasining mol konsentratsiyalarini gazning parsial
bosimi bilan almashtirib, uni umumiy bosim ulushlarida ifodalasak, modda
o‘tkazishning asosiy tenglamasi quyidagi ko‘rinishni egallaydi:
M = К
r
F ΔR
o‘r
τ , (26)
bu yerda, ΔR
o‘r
–
bosim birliklarida ifodalangan jarayonning o‘rtacha
harakatlantiruvchi kuchi; К
r
– harakatlantiruvchi
kuchga nisbatan olingan
yutiluvchi gazning parsial bosimi bilan ifodalangan modda o‘tkazish
koeffitsiyenti.
Absorbsiya koeffitsiyentining qiymati gaz bilan suyuqlik o‘rtasidagi
kontakt qilish usuliga, ikkala fazaning fizik xossalari va ularning harakat
tezligiga bog‘liq bo‘ladi. К
u
va К
X
ning son qiymatlari odatda tajriba natijalarini
o‘xshashlik nazariyasi asosida qayta ishlab olingan kriterial tenglamalar
yordamida aniqlanadi. Ikkita misol keltiramiz.
Agar suyuqlik birorta yuza
bo‘ylab yupqa qatlam ustida uchrashsa, bunday sharoitda gaz yupqa qatlamidagi
modda berish koeffitsiyenti β
r
ni quyidagi kriterial tenglama bilan topish
mumkin:
Nu
n
r
m
r
r
A
1
1
Pr
Re
, (27)
bu yerda,
1
r
Nu
va
1
Pr
r
– gaz uchun Nusselt va Prandtl diffuzion mezonlari; Re
r
– gaz uchun Reynolds mezoni.
Re
r
= 100 ÷ 10000 va
1
Pr
r
= 0,5 ÷ 2 bo‘lganda:
1
r
Nu
= 0,027 Re
0,8
(
1
Pr
r
)
0,33
. (28)
Nasadkali absorberlarda suyuq fazadagi modda berish koeffitsiyenti β
S
quyidagi kriterial tenglama yordamida aniqlansa bo‘ladi:
1
C
Nu
= 0,00595 Re
S
0, 67
(
1
Pr
C
)
0,33
Ga
c
0,33
, (29)
bu yerda,
1
C
Nu
– suyuqlik uchun Nusselt diffuzion mezoni; Re
C
–
suyuqlik
uchun Reynolds soni;
1
Pr
C
– suyuqlik uchun Prandtl diffuzion mezoni; Ga
c
–
suyuqlik uchun Galiley mezoni.
Do'stlaringiz bilan baham: