合工大-化工原理下-第八章 传质过程导论.ppt

*/36 第三节 对流传质 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。 */36 第三节 对流传质 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 */36 第三节 对流传质 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 （详见教材P58第五节） */36 小结 一．重要概念 ?分子扩散、对流传质、扩散通量、绝对扩散通量、总体流动通量、漂流因数、膜模型要点、对流传质机理、影响对流传质的因素。 ?二．公式 菲克定律： 对流传质方程： */36 小结 三． 双组分、一维稳态分子扩散举例 等分子相互扩散 单向扩散 特点 */36 第三版第18次印刷的教材更正 P12倒数第三行的“湍流区”应为“层流底层” 《化工原理》电子教案/第八章 《化工原理》电子教案/目录 《化工原理》电子教案/目录 * 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 《化工原理》电子教案/目录 * 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 */36 第八章 传质过程导论 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 */36 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 */36 第一节 概述 一、化工生产中的常规分离方法 */36 第一节 概述 二、相平衡 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 */36 第一节 概述 三、相组成的表示方法 转下页 */36 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 */36 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 */36 第一节 概述 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 */36 第二节 分子扩散 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 */36 一．菲克定律 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 */36 一．菲克定律 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）