Fick.S.L. kuvaa kaasujen ja nesteiden diffuusioprosessia, joka on olennainen kaasun absorptio- ja desorptiojärjestelmien suunnittelussa ja analysoinnissa. Käytännön laskelmat auttavat insinöörejä optimoimaan nämä prosessit tehokkuuden ja turvallisuuden kannalta.

Fick... - Lain ymmärtäminen

Fick.s. Laki sanoo, että diffuusionopeus on suhteessa pitoisuusgradienttiin. Se ilmaistaan matemaattisesti seuraavasti:

]J = -D (dC/dx)

jossa J on diffuusiovuo, D on diffuusiokerroin, C on pitoisuus, ja x[ on sijainti.

Kaasun imeytymisen laskeminen

Kaasun absorptiojärjestelmissä nopeus riippuu kaasufaasin ja nestefaasin konsentraatioerosta. Laskelmassa määritetään diffuusiovirta liitäntään.

Käytännön laskentavaiheet:

  • Määritetään pitoisuusero (]C gas - C neste).
  • Määritetään kaasu-nesteparin diffuusiokerroin (]D).
  • Arvioi diffuusioreitin pituus (x).
  • Lasketaan vuo (]J) käyttäen Fick.s-lakia.
  • Lasketaan järjestelmän pinta-alaan perustuva kokonaisabsorptionopeus.

Kaasun desorptiolaskelma

Desorptiossa kaasut vapautuvat nesteestä. Laskussa heijastuu absorptio, mutta pitoisuusgradientti on päinvastainen.

Keskeisiä tekijöitä ovat seuraavat:

  • Liuenneen kaasun alkupitoisuus.
  • Kaasunesteparin diffuusiokerroin.
  • Diffuusiorajakerroksen paksuus.
  • Kaasufaasille altistuvan nesteen pinta-ala.

Fick.s. lain soveltaminen mahdollistaa desorptioasteen arvioinnin, prosessinohjauksen ja laitteiden suunnittelun.