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第五章 气体吸收2.ppt

发布:2025-03-01约4.22千字共39页下载文档
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*(三)总传质系数与单相传质分系数之间的关系--------以(y-y*)为推动力的气相总吸收速率方程*--------以(x*-x)为推动力的液相总吸收速率方程(三)总传质系数与单相传质分系数之间的关系*小结:*(四)总传质系数之间的关系*(五)传质速率的控制相间传质总阻力=液相(膜)阻力+气相(膜)阻力注意:传质系数、传质阻力与推动力一一对应。1.传质阻力*2.传质速率的控制步骤(1)气膜控制气膜控制:传质阻力主要集中在气相,此吸收过程为气相阻力控制(气膜控制)。H较大易溶气体气膜控制的特点:.pAIpAicAcAi平衡线斜率=提高传质速率的措施:提高气体流速;加强气相湍流程度。*(2)液膜控制液膜控制:传质阻力主要集中在液相,此吸收过程为液相阻力控制(液膜控制)液膜控制的特点:H较小难溶气体.平衡线斜率=提高传质速率的措施:提高液体流速;加强液相湍流程度。*同理:气膜控制:液膜控制:m小易溶气体m大难溶气体H大,平衡线斜率1/H,比较小。**第三节吸收过程的传质速率一、分子扩散与费克定律六、两相间的双膜理论四、分子扩散系数七、总传质速率方程二、等摩尔逆向扩散三、组分A通过静止组分B的扩散五、单相内对流传质*吸收过程:(1)A由气相主体到相界面,气相内传递;(2)A在相界面上溶解,溶解过程;(3)A自相界面到液相主体,液相内传递。单相内传递方式:分子扩散;对流扩散。*分子扩散:在静止或滞流流体内部,若某一组分存在浓度差,则因分子无规则的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处,这种现象称为分子扩散。扩散速率:单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截(扩散通量)面积扩散的物质的量,J表示,kmol/(m2·s)。费克定律:温度、总压一定,组分A在扩散方向上任一点处的扩散通量与该处A的浓度梯度成正比。一、分子扩散与费克定律*JA——组分A扩散速率(扩散通量),kmol/(m2·s);—组分A在扩散方向Z上的浓度梯度(kmol/m3)/m;DAB——组分A在B组分中的扩散系数,m2/s。负号:表示扩散方向与浓度梯度方向相反,扩散沿着浓度降低的方向进行费克定律:*理想气体:=分子扩散两种形式:等摩尔逆向扩散,组分A通过静止组分B的扩散。*二、等摩尔逆向扩散两容器内的总压相等,温度、容积相等。要维持容器内的总压相等,A,B组分两个方向相反的扩散速率必然相等。*等摩尔逆向扩散:任一截面处两个组分的扩散速率大小相等,方向相反。总压一定=JA=-JBDAB=DBA=D*等分子反向扩散传质速率方程传质速率定义:任一固定的空间位置上,单位时间内通过单位面积的物质的量,记作N,kmol/(m2·s)。NA=气相:分离变量,积分:NA=液相:*讨论1)2)组分的分压(或浓度)与扩散距离Z成直线关系。3)等分子反方向扩散发生在蒸馏过程中。*12JAJBNMpA/pNMpB/pNMNA(1)整体移动:因溶质A扩散到界面溶解于溶剂中,造成界面与主体的微小压差,使得混合物向界面处流动。(2)整体移动的特点:1)因分子扩散而引起的宏观流动。2)A、B在整体移动中方向相同,流动速度正比于摩尔分率。三、组分A通过静止组分B的扩散*——微分式12JAJBNMpA/pNMpB/pNMNA*——积分式——积分式——微分式*——积分式液相:讨论1)组分A的分压(或浓度)与扩散距离Z为指数关系。2)、——漂流因子,无因次*漂流因子意义:

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