Рабочая линия массообменного аппарата

Для противотока: (3.9), где . Ур-ие (3.9) – ур-ие рабочей линии, которая представляет собой зависимость между рабочими концентрациями (неравновесными) компонента в произвольном сечении аппарата. В координатах , (L=const; G=const) рабочая линия выглядит как прямая линия с тангенсам угла наклона .

Рабочие концентрации распределяемого компонента при взаимодействии в аппаратах, как правило, не достигают равновесных значимостей и могут размещаться выше или ниже за равновесную линию в зависимости от направления переноса компонента с фазы G в фазу L (рис. 3.3, а) или напротив (рис. 3.3, б). Рабочая линия ограничена концентрациями, которые соответствуют пунктам A и B

(рис. 3.3). При использовании мольных или массовых концентраций (например, y, x) и изменения по высоте аппарата расхода фаз G от GН до GK (G = const) i L от Lн к LK (L = const) уравнение рабочей линии имеет вид (3.10) и не является прямой линией ().

Для характеристики потоков и концентраций в общем объеме аппарата для элементарной высоты dH уравнение материального баланса запишется как , откуда .

После интегрирования в пределах от начальных до конечных концентраций получим уравнение при постоянных расходах фаз или уравнение (3.9) для части аппарата.

Для прямотока: прямоточный контакт фаз (рис. 3.2, б) характеризуется однонаправленным движением взаимодействующих фаз. Уравнение рабочей линии получается таким же путем, как и для противотока, но тангенс угла наклона линии отрицательный (3.12)

Для перекрестного тока: Перекрестный контакт фаз приведенный на рис. 3.2, в. Общий (для всего аппарата) материальный баланс записывается уравнением или .

При анализе вышеприведенных режимов взаимодействия фаз надо отметить, что наиболее эффективным является противоточный режим, при котором может быть достигнуто достаточно большая разность концентраций в фазах. Перекрестный ток является промежуточным между противотоком и прямотоком. Последний обычно создают в границах отдельного контактного устройства, тогда как в целом по аппарату реализуется противоток.