化工传质与分离-第一章(02)传质过程基础ppt课件.ppt

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1、1.传质速率一、传质速率的表示方法传质速率：kg/s单位时间传递物质的量kmol/s质量速率摩尔速率传质静止平面GA摩尔速率2.传质通量一、传质速率的表示方法传质通量：单位时间单位面积传递物质的量传质静止平面NAkg/(m2·s)kmol/(m2·s)质量通量摩尔通量摩尔通量示例：用水吸收空气中的氨在多组分系统中，各组分在进行分子扩散的同时其微团常处于运动状态—主体流动现象。二、分子传质通用速率方程传质通量扩散通量相界面气相(A+B)液相S主体流动1.混合物的主体流动现象二、分子传质通用速率方程无主体流动有主体流动分子传质通用速率方程2.分子传质通用速率方程一、等分子反方向扩散设

2、由A、B两组分组成的二元混合物中，组分A、B进行反方向扩散，若二者扩散的通量相等，则称为等分子反方向扩散。1.扩散的物理模型汽相相界面液相易挥发组分NANB难挥发组分蒸馏操作NANB2.扩散的数学模型由对于等分子反方向扩散NA=－NB一、等分子反方向扩散(1)z=z1数学模型边界条件(1)z=z1,cA=cA1(2)z=z2,cA=cA2B.CcA=cA1(pA=pA1）(2)z=z2cA=cA2(pA=pA2）一、等分子反方向扩散3.数学模型的求解求解数学模型得(1)扩散通量方程扩散通量表达式一、等分子反方向扩散(2)浓度分布方程由即化简得0000一、等分子反方向扩散积分两次，

3、并代入边界条件得浓度分布方程直线型一、等分子反方向扩散等分子反方向扩散二、组分A通过停滞组分B的扩散1.扩散的物理模型设由A、B两组分组成的二元混合物中，组分A为扩散组分，组分B为不扩散组分（称为停滞组分），组分A通过停滞组分B进行扩散。吸收操作液相相界面气相溶质NANB＝0惰性组分B2.扩散的数学模型由对于组分A通过停滞组B的扩散NB=0整理得二、组分A通过停滞组分B的扩散(1)z=z1边界条件cA=cA1(pA=pA1）(2)z=z2cA=cA2(pA=pA2）数学模型B.C(1)z=z1,cA=cA1(2)z=z2,cA=cA2二、组分A通过停滞组分B的扩散3.数学模型的求

4、解(1)扩散通量方程求解数学模型得扩散通量表达式二、组分A通过停滞组分B的扩散由于扩散过程中总压不变二、组分A通过停滞组分B的扩散令据此，得组分B的对数平均分压扩散通量表达式二、组分A通过停滞组分B的扩散比较—反映了主体流动对传质速率的影响相差飘流因子二、组分A通过停滞组分B的扩散因为故～～主体流动影响无主体流动二、组分A通过停滞组分B的扩散(2)浓度分布方程由于扩散为稳态扩散，且扩散面积不变=常数二、组分A通过停滞组分B的扩散代入边界条件解得浓度分布方程对数型二、组分A通过停滞组分B的扩散组分A通过停滞组分B的扩散一、液体中的扩散通量方程组分A的扩散系数随浓度而变液体中扩散的特

5、点液体中扩散的处理原则扩散系数以平均扩散系数代替总浓度在整个液相中并非到处保持一致总浓度以平均总浓度代替其中平均总浓度平均扩散系数一、液体中的扩散通量方程二、等分子反方向扩散1.扩散通量方程2.浓度分布方程1.扩散通量方程2.浓度分布方程三、组分A通过停滞组分B的扩散停滞组分B的对数平均摩尔浓度小结：一维稳态分子传质问题求解方法对所求解的传质问题进行分析求解思路找出边界条件对费克第一定律进行分析物理模型数学模型求解数学模型传质通量表达式浓度分布方程小结：一维稳态分子传质问题求解方法NA与NB的关系注意问题沿传质方向面积的变化练习题目思考题作业题:6、71.何为主体流动现象？2.求

6、解分子传质问题的基本方法是什么？3.何为“漂流因子”,与主体流动有何关系？