传质原理 2.ppt

第十二章 扩散传质;一、一维稳定扩散;方法1：;由Fick I：;由Fick II 知，质量传递过程微分方程可写为：;由条件知：;（12-5）;2. 液—气稳定扩散（纯液体蒸汽通过静止的表面气膜/水膜）;由条件知：;由于液面不吸收气体，相当于液面上有速度vz的气体流动，抵消 JB，使得：;写成积分形式：;事实上，由摩尔通量密度的定义可得：;稳态时：;3.气体通过固体层的扩散　（渗透）;若已知板中z 方向浓度分布和渗透量N，则 由 N = J F，得;令 p* = DK —— 渗透率;例：估算350?C和82atm（表压）下通过储气瓶的漏损量。已知储气瓶的直径d＝200mm，高h＝1.8m，壁厚d＝25mm。;设储气瓶壁为平板，则氢的渗漏通量为：;(2) 通过圆筒壁的扩散;(12-12);总传质速率;4.气体在固体中的扩散（金属表面氧化、硫化等过程）;稳定扩散，(设氧化膜厚度为M）;平板固体层（氧化层）厚度为M;令氧化层质量的增加为??m;二、???稳定扩散;1. 厚度为 2L 的无限大平板 ;利用分离变量法，可解得浓度分布 P.277，(12-20)式 ;(2) 表面浓度变化 （传质中，表面有化学反应，类似传热时表面有对流换热，P1.66）;边界条件：;2. 半无限大平板 (无限厚度，表面浓度恒定) P. 279;解：;例：对一低碳钢材料进行热处理，己知低碳钢的初始碳含量为0.2％(质量％)。然后将其一侧面暴露于含碳的气氛中，使该侧面的碳含量突然增至0.7％，且维持不变，试求经1h后在离表面0.01cm处及0.04cm处的含碳量。 已知DAB＝1.0X10-11m2/s。;x＝0.01cm=10-4m时，N＝0.263523 (0.26-0.28之间);看 P.280，例 作业： P.285， 12.4，12.5， 12.6，12.7 ;3. 扩散偶中的扩散;B. 两端无限长;x