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文件名称:化工原理:第8章 传质过程导论.ppt
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总页数:32 页
更新时间:2025-06-05
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文档摘要

*化工原料、中间产品、粗产品等分类非均相混合物均相混合物特点有相界面无相界面单元操作过滤、沉降等吸收、精馏等分离依据不同相的物性差异?人造相界面(制成两相物系)物质在相间的物性差异相界面气相液相SB+AS+A吸收AA脱吸相界面气相B液相B+AS+A相界面汽相液相精馏ABA+BA+B第八章传质过程导论§8.1概述一、化工生产中的传质过程*相界面固相气相B+AC+A干燥A相界面气相水相A(水)B+AAA减湿增湿相界面液相液相B+AS+A萃取A相界面固相液相B+AS+A浸沥(取)固—液萃取AA(或A+S)相界面液相固相S+A结晶A溶解A相界面气相或液相固相CB+A吸附A脱附A§8.1概述*相际传质的复杂性举例:吸收与传热的区别①推动力不一样传热是温度差;传质是浓度差。②过程的最终状态不一样传热是Δt=0;相际间的传质不是浓度差=0,而是相平衡。传质的推动力:浓度差§8.1概述*二、相组成的表示方法?质量分数?摩尔分数(一般液相用x,气相用y)相互换算关系:1.质量分数和摩尔分数§8.1概述*2.质量比和摩尔比(常见于双组分物系)?质量比?摩尔比换算关系:§8.1概述*3.浓度?质量浓度?摩尔浓度换算关系:气体kg/m3kmol/m3§8.1概述*§8.1概述*一、基本概念和费克(Fick)定律流体中物质扩散的基本方式:分子扩散:扩散方式分子扩散涡流扩散作用物流体分子流体质点作用方式热运动湍动和旋涡作用对象静止、滞流湍流扩散:物质在单一相内的传递过程推动力?浓度差?物质传递扩散快慢?§8.2扩散原理*费克定律费克定律的其它表达形式:单位面积上单位时间内扩散传递的物质量§8.2扩散原理*说明:(1)JA,z是相对扩散通量(绝对扩散通量用NA,z表示)单位时间通过单位分子对称面的物质量分子对称面从两侧扩散通过该截面的分子数相等的面§8.2扩散原理*(2)DA,B是物性之一DA,B(气)?10-5m2/sDA,B(液)?10-9m2/sDA,B(固)?10-10m2/s§8.2扩散原理分子密集*二、一维稳定分子扩散(一)等分子(摩尔)相互扩散JA=-JB对A、B二元物系,P=pA+pB=Const.?DAB=DBA§8.2扩散原理又=D如精馏*传质速率(或传质通量)NA:单位时间通过单位固定空间传质面积的物质量,单位kmol/(m2?s);等分子反方向扩散中积分得:同理,组分B有若为液相,则有§8.2扩散原理*分压pA、pB沿扩散路径z的变化为直线函数§8.2扩散原理*(二)一组分通过另一停滞组分的扩散溶质A相界面溶剂S同时S不逆向通过(汽化)如吸收:通过B(单向扩散)对于截面F-F’:传质通量扩散通量总体流动造成的传质通量§8.2扩散原理(bulkflow)*4.总体流动与B的扩散运动方向相反Nb2.A、B做等分子反方向扩散的传递运动3.总体流动加快了A的传递速度1.?总体流动即JA=-JBNA=JA+Nb(cA/c)NB=JB+Nb(cB/c)=0B为停滞组分。即有§8.2扩散原理Nb(cA/c)Nb(cB/c)*积分得:§8.2扩散原理*由于B组分在界面与主体间的对数平均分压§8.2扩散原理*与等摩尔相互扩散相比多了一个因子p/pBm——漂流因数。漂流因数反映总体流动对传质速率的影响。p/pBm1?传质速率较大。若pA??p/pBm?;反之pA??p/pBm≈1§8.2扩散原理化工原理传输原理--2006化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理化工原理**************“单元操作”(UnitOperations