物理学考研复习.ppt

平衡共存的两相中，分配系数 分配系数越大，越有利于分离 分配系数 kA 1 y x RE斜率为零 kA 1 y x RE斜率大于零 kA 1 y x RE斜率小于零 当kA 1 时 ，说明该萃取剂虽能将A和B分离出来，但分离效率低，不是优良萃取剂 萃取设备的分类 基于传质设备 逐级接触式、连续接触式 根据构造特点和形状 组件式、塔式 根据外加能量 重力流动、输入机械能 2、填料 在选择填料时，一般要求： 比表面积及空隙率要大， 填料的润湿性要好， 气体通过能力大，阻力小， 液体滞留量小， 单位体积填料的重量轻， 造价低，并有足够的机械强度。 类型： 金属波纹填料主要有： 金属刺孔波纹填料、金属板网波纹填料、 金属孔板波纹填料、金属丝网波纹填料等 规整填料： 以整砌的方式装填在塔内 规整填料已有很多，如波纹填料（金属、陶瓷）、栅格类填料 。 从环形填料、鞍形填料到鞍环形填料，从个体填料、到规整填料，人们千方百计地改进填料结构，目的是增加填料比表面积以提高传质效率，增加填料的空隙率以降低流动阻力、加大流体通量，改善填料堆积性能以防止填料的嵌套叠合，从而有利于液体的均布、降低壁效应。 与散装填料相比，规整填料具有以下优点： 传质效率高、压降低、处理量大、持液量小、放大效应不明显、操作弹性大等一系列优点。同时使大塔径的填料塔工业化成为可能。 一、?三角形相图及其应用 A%+B%+S% 100% 杠杆 三角形相图的应用： R? E? R E F M B多S少 S多B少 +A +A 1、B与S部分互溶时 （1） 溶解度曲线、 辅助线、 共轭线 二、? 萃取过程中的相平衡关系 M R E 分配系数 （3） 分配系数ki、选择性系数? 一、相组成的表示方法 二、费克定律 费克定律的其它表达形式： 说明：（1）JA,z是相对扩散通量 （绝对扩散通量用NA,z表示） （2）DA,B是物性之一 DA,B（气）?10-5m2/s DA,B（液）?10-9m2/s DA,B（固）? 10-10m2/s 1．等摩尔相互扩散 精馏 2．单向扩散（吸收） 特点：NA NB o 漂流因数（ 1） 代表总体流动的影响 一．概念 吸收推动力（总的、气相侧、液相侧）、 吸收阻力（气相侧、液相侧、总的） 影响吸收阻力的因素、 传质单元、传质单元高度、传质单元数、影响HTU的因素、 回收率 二．相平衡关系 亨利定律的三种形式 说明： （1）不同气体的溶解度差异很大 （2）对于稀溶液，有 是物性，通常由实验测定。可从有关手册中查得。 H越大，表明溶解度越大，越易溶 H随温度变化而变化，一般地，T?，H? 亨利定律的其他形式： E越大，表明溶解度越小； E随温度变化而变化， T?，E?， m越大，表明溶解度越小； m随温度、总压变化而变化， T?，m?，P?，m? 速率方程 类似地： ------分吸收速率方程 NAG NAL NAG NAL ----以分压差为推动力的气相总吸收速率方程 ------以摩尔浓度差为推动力的气相总吸收速率方程 -----以摩尔分率差为推动力的气相总吸收速率方程 速率方程 液相总传质推动力 气相总传质推动力 气相分传质推动力 液相分传质推动力 气膜控制（易溶体系）： 故 液膜控制（难溶体系）： 故 双膜控制： 气膜阻力和液膜阻力均不可忽略，称其为双膜控制。 解吸 升温、减压 有利于解吸 其它类型吸收 多组分吸收 化学吸收 非等温吸收 传质理论 双模论 1923年 Whitman 溶质渗透理论 1935年 Higbie 表面更新理论 1951年 Danckwerts R L/D Emv h N · he N的计算 逐板法 图解法 捷算法 其它蒸馏方式 水蒸汽蒸馏 间歇精馏 特殊蒸馏（恒沸精馏、萃取精馏） 反应精馏 多元精馏 3. 液泛 4、塔板上的液面落差 5、 板上液体的返混 ? 6、 气体通过塔板的压降 ? ? ? ? 7．液体在降液管内的停留时间 ?3~5s 四、塔板负荷性能图 一、填料塔结构及填料 1．填料塔结构 塔体 填料支承板 填料 液体再分布器 进气管 液体分布器 液体收集器