Материальный баланс процессов массообмена в урановой технологии

30.05.2018
При осуществлении диффузионных процессов обычно задаются начальной и конечной концентрациями вещества в фазах, которые вместе с фактическими концентрациями в произвольный момент времени называют рабочими концентрациями.

В случае существования разности между рабочими и равновесными концентрациями для данных условий происходит самопроизвольный диффузионный процесс, так как движущей силой массопередачи в диффузионных процессах является разность рабочей и равновесной концентраций распределяемого между фазами компонента.

Зависимость между рабочими концентрациями можно выразить с помощью уравнений материального баланса диффузионных процессов.

При установившемся состоянии процесса материальный баланс относительно распределяемого вещества для всей поверхности фазового контакта выражается уравнением

В общем виде для произвольного сечения противоточного аппарата уравнение (5.3) имеет вид:

Отсюда получаем выражение для определения равновесной концентрации

где А = L/G — соотношение потоков фаз; х, у — составы фаз в произвольный момент времени, кг/м3; хн, ун — начальные концентрации вещества в фазах, кг/м3; хк, ук — конечные концентрации вещества в фазах, кг/м3; Q — расход легкой фазы, м3/м2ч: L — расход тяжелой фазы, м3/м2ч. В = ук - L/G хн — константа, определяемая конкретными материальными соотношениями.

Из уравнений (5.5) и (5.6) и следует, что концентрации распределяемого вещества в фазах G и L связаны линейной зависимостью. Уравнение прямой, дающее зависимость между рабочими концентрациями, называют обычно рабочей линией процесса.