Legea fundamentală a transferului de masă poate fi formulată pe baza legilor cinetice generale ale proceselor chimico-tehnologice. jm = = Km * ΔC - legea fundamentală a cinematicii
Viteza oricărui proces MP va fi cantitatea de substanță M care este transferată de la o fază la alta prin unitatea de suprafață de contact a fazelor F pe unitate de timp τ. [kg / m2 * h]
M = Km * ΔC * F, unde Km este coeficientul de transfer al masei (viteza procesului), concentrația C
Km = [kg / unitate de concentrație * m 2]
În echipamentele utilizate pentru a efectua procese de schimb de masă, concentrațiile de echilibru ale substanței distribuite nu sunt niciodată atinse. Concentrațiile actuale ale substanței distribuite sau concentrațiile de lucru diferă întotdeauna de concentrațiile de echilibru. Diferența dintre aceste concentrații, care caracterizează gradul de abatere de la echilibru, este forța motrice a proceselor de schimb de masă.
2 Forța motrice a procesului de schimb de masă pentru o dependență neliniară de echilibru. Numărul de unități de transfer și semnificația sa fizică.
După cum sa menționat mai devreme, forța motrice a proceselor de schimb de masă este determinată de gradul de abatere de la echilibru. Se determină prin diferența dintre concentrațiile de lucru și de echilibru sau echilibrul și concentrațiile de lucru, oricare dintre acestea este mai mare. Este evident că forța motrice poate fi exprimată fie în ceea ce privește concentrația substanței distribuite în faza G, adică prin Δy, fie prin concentrația ei în faza L, adică prin Δx.
Următoarele sunt variantele posibile ale expresiei forței motrice a proceselor de schimb de masă pentru diferite direcții de tranziție a substanței care este distribuită. Deoarece concentrațiile substanței distribuite pot fi exprimate prin orice mijloace, este important de subliniat că în toate cazurile forța motrice a procesului va fi diferența dintre concentrațiile de lucru și cele de echilibru, luate cu un semn pozitiv.
Din cele de mai sus rezultă că ecuația principală a transferului de masă poate fi scrisă:
dM = Ky * Δy * F = Kx * Δx * F, adică Ky * Δy = Kx * Δx
Pentru același proces, de regulă, Ky ≠ Kx și Δy ≠ Δx
După cum se poate observa din figuri, forța motrice variază în funcție de concentrația de lucru, prin urmare, pentru întregul proces de transfer de masă, care are loc în concentrații de la inițială la final, forța motrice medie (Δyσr și Δxσρ)
P
- relația dintre concentrațiile de echilibru nu este liniară; pentru acest caz, concentrația de echilibru este determinată de dependența funcțională generală yp = f (x)
- relația dintre concentrațiile de echilibru este liniară, adică yp = Ap * x (unde A este o constantă)
mx și numărul meu este numărul de unități de transfer care indică numărul de unități în care concentrația de lucru variază sub acțiunea unității de forță motrice