第八章传质过程导论精读.ppt

目录 第八章 传质过程导论 第一节 概述 一、化工生产中的传质过程 二、相平衡 三、相组成的表示方法 四、传质方式 第二节 分子扩散 一、费克定律 二．费克定律的另一种常用形式 三．双组分、一维稳态分子扩散举例 目录 第三节 对流传质 一、对流传质机理分析 二、膜模型 三、传质模型简介 四、对流传质方程 五、对流传质系数经验式 第八章 小结 第八章 传质过程导论 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第二节 分子扩散 一．菲克定律 一．菲克定律 一．菲克定律 扩散系数的经验估算式： 菲克定律的另一种常用形式----- NA,z与 JA,z的关系式 菲克定律的另一种常用形式----- NA,z与 JA,z的关系式 二．双组分、一维稳态分子扩散举例 1．等摩尔相互扩散 2．单向扩散 2．单向扩散 2．单向扩散 2．单向扩散 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 第三节 对流传质 小结 小结 由丹克沃茨（Danckwerts）1951年提出，是溶质渗透模型的修正。 3、表面更新模型 总之，由于传质的复杂性，目前尚没有一个完善的传质理论可用。 四、对流传质方程 回忆：牛顿冷却定律q = ? ( t -tw) 影响对流传质系数 k 的因素： 流动状况 物性 操作温度和压力 传质面几何特性等。 注意，与?类似，不是物性 ---施密特数Sc=?/?D，与Pr相当 ---舍伍德数，与Nu相当 五、对流传质系数经验式 获取k的途径：实验方法 湿壁塔： 返回目录 作业：P18:4，7; 《化工原理Ⅱ》/第八章 《化工原理Ⅱ》/目录 利用某种性质 分离过程在全厂的设备投资费和操作费上占很大比重。对一典型的化工厂，分离设备的投资占60-70％，分离过程的能耗约占30％。 转下页 -----在浓度差、温度差、压力差等推动力作用下，从一处向另一处的转移过程。包括相内传质和相际传质两类。 转第5页 可被利用于分离的性质 物理 化学 生物学 力学性质 密度、表面张力、尺寸、质量等如重力沉降、过滤 热力学性质 熔点、沸点、临界点、转变点、蒸汽压、溶解度、分配系数等。如吸收、精馏 电、磁性质 电导率、介电常数、迁移率、电荷、淌度、磁化率等 输送性质 扩散系数、分子飞行速度 反应速度性质 反应速度常数 热力学性质 反应平衡常数、化学吸附平衡常数、离解常数、电离电位 生物学亲和力、生物学吸附平衡、生物学反应速度常数 返回上页 一、化工生产中的常规分离方法 二、相(际)平衡 与热平衡不同之处： ▲达到相平衡时，一般两相 浓度不相等。 ▲相平衡属动态平衡------达到相平衡时，传质过程仍在进行，只不过通过相界面的某一组分的净传质量为零。 ---相际间传质的最终状态 三、相组成的表示方法 转下页 转第9页 思考1：双组分均相物系（A、B）的摩尔分数之和等于多少？质量分数之和呢？ 思考2：xA与wA的关系？ 思考3：双组分均相物系中，x与X的关系？w与的 关系？ 思考4：xA与cA的关系？wA与?A的关系？ 返回上页 思考5：cA与?A的关系？ 思考6：对理想气体，c与 p的关系？y与p？?与p？ 返回第7页 四．传质方式 传质的两种方式 分子扩散 对流传质（给质过程） ---发生在静止流体、层流流动的流体中， 靠分子运动进行的。 ---发生在湍流流动的流体中， 靠流体微团的脉动进行的。 返回目录 一．菲克定律 对照： 牛顿粘性定律： 傅立叶定律： ----又称菲克第一定律，适用于 双组分体系。 1855年Fick用与傅立叶定律类比的方法而不是用实验方法提出的。 A A A A A A A A B B B B B B B B 质量中心面 组分A的扩散量JA,z 组分B的扩散量JB,z 菲克定律的其它表达形式： A A A A A A A A B B B B B B B B 质量中心面 组分A的扩散量JA,z 组分B的扩散量JB,z 说明： （1）JA,z、 JB,z是相对扩散通量 （绝对扩散通量用NA,z表示） 组分A移走后，出现空位，其他分子（可能是A也可能是B）将会补位，若A、