Метод расчета с помощью ЧЭП

Рассматриваем непрерывную поверхность внутри колонн высотой dH

Рисунок 195. Схема элемента массообменного аппарата.

Данной высоте dH будет соответствовать поверхность dF. Количество низкокипящего компонента, переходящего из жидкости в пар будет пропорционально равновесной и текущей концентрации низкокипящего компонента в данной элементе колонны

, где k-коэффициент массопередачи

Равновесной концентрацией низкокипящего компонента в паре определяется концентрацией этого компонента в жидкости.

Текущая концентрация низкокипящего компонента в паре определяется характеристикой тепломассообменной колонны, а также ее условиями работы.

Необходимая площадь поверхности dF:

Массу(количество) низкокипящего компонента M можно определить:

M=Gy, где G-расход пара

В результате получаем:

Тогда полная поверхность массопередачи определится следующим образом:

Усредняем расход пара и коэффициент K:

Величина интеграла называется числом единиц переноса- зависит от текущей

концентрации низкокипящего компонента в жидкости и равновесной концентрации.

Обычно площадь F определяют через коэффициент, равный отношению площади поверхности насадки к объему, занимаемой посадкой.

, где S-площадь сечения, H-высота

Отсюда можно получить высоту посадочной колонны.

Обычно коэффициент K определяют по эмпирическим формулам либо из Эксперимента и вместо коэффициента при ЧЕП используют высоту, эквивалентную единице переноса (ВЭП)

;

Также, при расчете насадочных колонн, их высоту можно определять при помощи числа теоретических тарелок, вводя понятия высоты эквивалентной теоретической тарелки.

H=(ВЭТТ)(ЧЕП)

Обычно для каждого типа насадок есть свое значение ВЭТТ, лежащие в пределах от 60 до 250 мм(150мм в среднем).