相际间的质量传递.ppt

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1、相际间的质量传递 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望（2）相平衡关系的表示方法相平衡关系的表示方法 溶解度（相平衡）曲线溶解度（相平衡）曲线：分压对溶解度的影响：pe 增加，x 增加（T 一定）；温度对溶解度的影响：T 增加，x下降（Pe一定）；总压对溶解度的影响：在组份分压不变时，若P变化不大 （P小于0.5MPa时），总压P的变化不影响 pe、x之间的关系。a)pe=f（x），(T、P 恒定)说明：说明：气相中氨的平衡分压 pe/133.32Pa6

2、008000.0440020060504030液相中氨的摩尔分数 x0.120.080.16 氨在水中的溶解度b）yex曲线曲线注意：注意：P 对 x-y 图有影响，因为对于一定的 y ，P变化将导致pe的变化，pe是影响溶解度的直接原因。气液相平衡方程（享利定律）气液相平衡方程（享利定律）在总压不高时（P小于 0.51MPa），溶质在稀溶液稀溶液中的溶解曲线通过原点，且为直线,可表示为：E享利常数，kPaa）若液相为理想溶液，则在全部浓度范围内，上式均成立。此时，亨利定律与拉乌尔定律一致,E=P0。b）不同气体：E 大，难 溶；E 小 ，易溶。c）同种气体：说明：说明：享利定律的其他表示法享

3、利定律的其他表示法 浓度的表示方法不同，享利定律的形式不同。X为比摩尔分率c为kmol（溶质）/m3溶液溶解度系数溶解度系数x为摩尔分率相平衡常数相平衡常数E、H、m、m*之间的关系之间的关系 E，H之间的关系之间的关系：对于稀溶液：对于稀溶液：cs 溶剂摩尔浓度，kmol溶剂/m3溶液。E,m之间的关系之间的关系:若气相为理想气体：m，m*之间的关系：之间的关系：对于稀溶液：则：m=m*7.3.2相际传质方向与传递极限相际传质方向与传递极限（1）判断过程进行的方向判断过程进行的方向或为吸收过程或为解吸过程（2）确定传质过程的推动力确定传质过程的推动力 组成为 y、x的气液相相接触，传质推动力

4、可表示为：或组成为 y、x的气液相相接触，传质方向为：y1x1Ay1ex1ey1x1Ay1ex1e 过程的传质方向及传质推动力图示（3）判断过程进行的极限判断过程进行的极限 平衡为过程的极限状态平衡为过程的极限状态净化气体为目的：制取液相产品为目的：7.3.3相际传质的双膜模型相际传质的双膜模型 液相主体气相主体pcpicip或c液膜气膜A距离 z 相际传质双膜模型模型要点模型要点 气液相间有稳定的相界面 相界面两侧各有一停滞膜（虚拟膜或者有效膜），膜内 的传质以分子扩散方式进行 传质阻力全部集中在虚拟膜内，膜外相主体中高度湍流 传质阻力为零，即无浓度梯度。相界面上气液处于平衡状态，无传质阻力

5、存在。(1)传质速率方程传质速率方程7.3.4相际传质速率方程相际传质速率方程对气相：对液相：气膜和液膜传质速率方程气膜和液膜传质速率方程总传质速率方程总传质速率方程根据相际传质的双膜模型：同理，可推出：其中：其中：(2)相界面浓度的确定相界面浓度的确定kL/kGOpip-picicceci-c 界面浓度确定7.3.5相际传质速率分析相际传质速率分析气相阻力控制过程气相阻力控制过程溶解度很大（易溶）称为气膜控制过程。此时:说明说明:气膜控制，增加气相流率气膜控制，增加气相流率,k kG G 提高提高,加快吸收过程。加快吸收过程。增加液相流速，效果不明显。增加液相流速，效果不明显。气膜控制过程 液膜控制过程液膜阻力控制过程液膜阻力控制过程 溶解度小（难溶）此时:称为液膜控制过程；说明说明:液膜控制，增加液相流率，液膜控制，增加液相流率，k kL L增加，加快传质，有利吸收。增加，加快传质，有利吸收。双膜阻力联合控制双膜阻力联合控制两者阻力均不可忽略如，中等溶解度气体的吸收。