流体主体与相界面之间存在三个流动区域,即湍流主体、 过渡层和滞流层。 ➢过渡层 同时存在分子扩散和涡流扩散,分压梯度逐渐 变小,曲线逐渐平缓。 ➢滞流层 溶质的传递主要依靠分子扩散作用,由于D值 较小,在该区域内分压梯度较大,曲线陡峭。 ➢湍流主体 主要依靠涡流扩散,大量旋涡引起的混合作 用使得气相主体内溶质的分压趋于一致,分压线为直线
流体主体与相界面之间存在三个流动区域,即湍流主体、 过渡层和滞流层。 ➢过渡层 同时存在分子扩散和涡流扩散,分压梯度逐渐 变小,曲线逐渐平缓。 ➢滞流层 溶质的传递主要依靠分子扩散作用,由于D值 较小,在该区域内分压梯度较大,曲线陡峭。 ➢湍流主体 主要依靠涡流扩散,大量旋涡引起的混合作 用使得气相主体内溶质的分压趋于一致,分压线为直线
延长滞流内层的分压线和气相主体的分压线交于H点, 此点与相界面的距离为zG, 在zG以内的流动为滞流,其物质 传递纯属分子扩散,此虚拟的膜层称为有效滞流膜。 整个有效滞流层的传质推动力为气相主体与相界面处的 分压之差,即全部传质阻力都包含在有效滞流膜层内
延长滞流内层的分压线和气相主体的分压线交于H点, 此点与相界面的距离为zG, 在zG以内的流动为滞流,其物质 传递纯属分子扩散,此虚拟的膜层称为有效滞流膜。 整个有效滞流层的传质推动力为气相主体与相界面处的 分压之差,即全部传质阻力都包含在有效滞流膜层内
由气相主体至相界面的对流传质速率为(按有效滞流膜层 内的分子扩散速率计算) ( ) ( ) i G i G B m A p p k p p RTz p DP N = − = − 式中 NA——溶质A 的对流传质速率,kmol/(m2 s); zG——气相有效滞流膜层厚度,m; kG——气膜吸收系数; p——气相主体中溶质A的分压,kPa; pi——相界面处溶质A的分压,kPa; pBM——惰性组分B在气相主体中与相界面处的分压的对数平均 值,kPa;
由气相主体至相界面的对流传质速率为(按有效滞流膜层 内的分子扩散速率计算) ( ) ( ) i G i G B m A p p k p p RTz p DP N = − = − 式中 NA——溶质A 的对流传质速率,kmol/(m2 s); zG——气相有效滞流膜层厚度,m; kG——气膜吸收系数; p——气相主体中溶质A的分压,kPa; pi——相界面处溶质A的分压,kPa; pBM——惰性组分B在气相主体中与相界面处的分压的对数平均 值,kPa;
在液相中的传质速率为 (c c) k (c c) z c D C N i L i L S m A − = − = 式中 zL——液相有效滞流膜层厚度,m; C——液相主体中的溶质A浓度,kmol/m3; ci——相界面处的溶质A浓度,kmol/m3; cSm——溶剂S在液相主题与相界面处的浓度的对数均值, kmol/m3; kL——液膜吸收系数或液膜传质系数
在液相中的传质速率为 (c c) k (c c) z c D C N i L i L S m A − = − = 式中 zL——液相有效滞流膜层厚度,m; C——液相主体中的溶质A浓度,kmol/m3; ci——相界面处的溶质A浓度,kmol/m3; cSm——溶剂S在液相主题与相界面处的浓度的对数均值, kmol/m3; kL——液膜吸收系数或液膜传质系数
➢当气液两相接触时,两相之间有一个相界面,在相界面两侧 分别存在着呈层流流动的稳定膜层(有效层流膜层)。溶质必 须以分子扩散的形式连续的通过这两个膜层,膜层的厚度主要 随流速而变,流速愈大厚度愈小。 ➢在相界面上气液两相相互成平衡。 ➢在膜层以外的主体内,由于流体的充分湍动,溶质的浓度分 布均匀,可认为两相主体中的浓度梯度为零,即浓度梯度全部 集中在两个有效膜层中。 用双膜理论解释具有固定相界面的系统及速度不高的两流体 间的传质过程(如湿壁塔),与实际情况是大致相符合的。 (2)双膜理论(two-film theory)
➢当气液两相接触时,两相之间有一个相界面,在相界面两侧 分别存在着呈层流流动的稳定膜层(有效层流膜层)。溶质必 须以分子扩散的形式连续的通过这两个膜层,膜层的厚度主要 随流速而变,流速愈大厚度愈小。 ➢在相界面上气液两相相互成平衡。 ➢在膜层以外的主体内,由于流体的充分湍动,溶质的浓度分 布均匀,可认为两相主体中的浓度梯度为零,即浓度梯度全部 集中在两个有效膜层中。 用双膜理论解释具有固定相界面的系统及速度不高的两流体 间的传质过程(如湿壁塔),与实际情况是大致相符合的。 (2)双膜理论(two-film theory)