绪论 TECHN 、概述 INNER MONGOLIA 质量传递:在混和物系中,当某组分存在浓度梯度时, 该组分将由高浓度区向低浓度区进行迁移的过程。 √质量传递过程又称扩散过程。因物质的传递过程凭借扩 散作用(分子扩散和涡流扩散) √质量传递可以在一相内进行,也可以在相际进行 √质量传递的起因是系统内存在化学势的差异。化学势的 差异由浓度、温度、压力或外加电磁场引起。 √质量传递是均相混合物分离的物理基础,也是反应过程 01中几种反应物互相接触及反应产物分离的基本依据e R OLYTECHNIC UNIVERSITY POLYTECHNIC 2021年2月21日 1/120
2021年2月21日 1/120 绪 论 一、概述 质量传递：在混和物系中，当某组分存在浓度梯度时， 该组分将由高浓度区向低浓度区进行迁移的过程。 ✓质量传递过程又称扩散过程。因物质的传递过程凭借扩 散作用（分子扩散和涡流扩散）。 ✓质量传递可以在一相内进行，也可以在相际进行。 ✓质量传递的起因是系统内存在化学势的差异。化学势的 差异由浓度、温度、压力或外加电磁场引起。 ✓质量传递是均相混合物分离的物理基础，也是反应过程 中几种反应物互相接触及反应产物分离的基本依据
、传质分离方法的分类 TECHN MONGOLIA 依据物理化学原理的不同,传质过程可分为平衡分离和 速率分离。 平衡分离过程:借助分离媒介(如热能、溶剂、吸附剂 等)使均相混合物系统变为两相系统,再以混合物中各组 分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离 据两相状态的不同,分为: TECHNIC UNI 的方法 √气液传质过程。吸收、气体的增湿和减湿等 √汽液传质过程。蒸馏、精馏等 √液液传质过程。萃取等 √液固传质过程。结晶、浸取、吸附等 √气固传质过程。干燥、吸附等n 2021年2月21日 OLYTECHNIC UNIVERSI 2/120
2021年2月21日 2/120 二、传质分离方法的分类 依据物理化学原理的不同，传质过程可分为平衡分离和 速率分离。 1.平衡分离过程：借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂 等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组 分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离 的方法。 据两相状态的不同，分为： ✓气液传质过程。吸收、气体的增湿和减湿等 ✓汽液传质过程。蒸馏、精馏等 ✓液液传质过程。萃取等 ✓液固传质过程。结晶、浸取、吸附等 ✓气固传质过程。干燥、吸附等
TECHN 正 ER MONGOL IA √分配系数(相平衡比)K:j组分在两相中的组分比 K y GOLIA 分离因子、j组分的分配系数比 INER MONGOL a:=Ki/K √混合物系中用a:判断是否可用平衡分离方法分离及分离的 难易程度: CECHSIC ☆a=1:无法用平衡分离方法分离 等冷a11:可用平衡分离方法分离。其值愈大,愈易分离 相平衡:决定传质过程进行的方向和极限mxm √研究传质过程涉及两个问题 令传递速率:决定在一定接触时间内传递物质的量(过 程进行的快慢) 2021年2月21日 OLYTECHNIC UNIV 3/120
2021年2月21日 3/120 ✓分配系数（相平衡比）Ki：i组分在两相中的组分比。 Ki ＝yi /xi ✓分离因子aij：i、j组分的分配系数比。 aij ＝Ki/Kj ✓混合物系中用aij判断是否可用平衡分离方法分离及分离的 难易程度： ❖aij ＝1：无法用平衡分离方法分离 ❖aij>1：可用平衡分离方法分离。其值愈大，愈易分离 ✓研究传质过程涉及两个问题： ❖相平衡：决定传质过程进行的方向和极限 ❖传递速率：决定在一定接触时间内传递物质的量（过 程进行的快慢）
2速率分离过程:借助某种推动力(浓度差、压力差、电 位差等)的作用,某些情况下在选择性透过膜的配合下 利用各组分扩散速度的差异而实现混合物分离的操作。 特点:所处理的物料和产品常属于同一相态,仅有组成 的差别。c 分为 ◆膜分离:利用选择性透过膜分割组成不同的两股流体。 今场分离: 3分离方法的选择 身原则:技术上先进、经济上合理、有利于可持续发展 1因素:被分离物系的相态,特性,对分离产晶的质量要 求,经济程度,当地环境条件,环境保护等。N OLYTECHNIC UNIVERSITY POLYTECHNIC 2021年2月21日 4/120
2021年2月21日 4/120 2.速率分离过程：借助某种推动力（浓度差、压力差、电 位差等）的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下， 利用各组分扩散速度的差异而实现混合物分离的操作。 特点：所处理的物料和产品常属于同一相态，仅有组成 的差别。 分为： ❖膜分离：利用选择性透过膜分割组成不同的两股流体。 ❖场分离： 3.分离方法的选择 原则：技术上先进、经济上合理、有利于可持续发展 因素：被分离物系的相态、特性，对分离产品的质量要 求，经济程度，当地环境条件，环境保护等
三、传质设备 TECHN 功能: INNER MONGOL IA 令提供两相密切接触的条件; 今提供相际传质面积 INER MONGOL 0令分离两相 要求: NER MONGOL 心单位体积中,两相的接触面积应尽量大,两相分布均 匀,避免或抑制短路及返混 冷流体的通量大,单位设备体积的处理量大 冷流动阻力小,运转时动力消耗低 IONGOL IA 卢、操作弹性大,对物料的适应性强:安全。 冷结构简单,造价低廉,操作调节方便, 2021年2月21日 OLYTECHNIC UNIVERSITY 5/120
2021年2月21日 5/120 三、传质设备 功能： ❖提供两相密切接触的条件； ❖提供相际传质面积； ❖分离两相。 要求： ❖单位体积中，两相的接触面积应尽量大，两相分布均 匀，避免或抑制短路及返混； ❖流体的通量大，单位设备体积的处理量大； ❖流动阻力小，运转时动力消耗低； ❖操作弹性大，对物料的适应性强； ❖结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行可靠安全