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冶金传输原理.pdfVIP

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第13章相间传质

第13章相间传质

13.1相间阻力传质理论(双膜理论)

13.2气相——液相反应中的扩散_

13.3气相——固相反应中的扩散_

13.4相变扩散_

13.4.1相变扩散的基本概念

13.4.2相变扩散速率

第13章相间传质

相间传质——物质由某一相穿过界面向另一相内传递,

传质发生在互相接触的两相之间。

常见相间传质实例

气—液:铝合金液通氮气脱氢;

液—液:钢液中脱磷、脱硫;

气—固:燃烧时的氧化反应。

第13章相间传质

13.1相间阻力传质理论(双膜理论)

双膜理论包括以下三点:

(1)两相接触时(以气液相为例),在两相间的界面二侧,各自

形成有效浓度边界层(薄膜),如下图示。

图13.1互相接触的两相之间的浓度分布_

图中——组分A在气相主体和液相主体中的分压和浓度;

——组分A在界面处的分压和浓度。

第13章相间传质

当界面化学反应达到平衡时,由亨利定律:

(2)相间传质包括三个步骤:首先是某组分从一个相的内部向界

面上传输,然后是穿过界面向第二相传输,最后向第二相内

部传输。

(3)在界面处的二相,处于稳定的平衡状态,传质过程的阻力只

存在于薄膜内。

第13章相间传质

传质过程的控制环节(速度最慢,即阻力最大的环节)

(1)物质迁移的快慢所控制

界面化学反应迅速达到平衡,过程进行速度由反应物的浓度或

生长物中某一组分或几个组分的移动所控制。

(2)界面化学反应速度所控制

界面化学反应速度很慢,控制过程进行。

第13章相间传质

影响相间传质的因素

组分A在界面两侧Z方向上

的传质通量:

式中:

互相接触的两相之间的浓度分布

第13章相间传质

在稳态条件下,在第一相的质量通量等于第二相的

质量通量

两个对流传质系数的比值

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