8.3.1双组份混合物中的分子扩散 (1)菲克定律 推动力:浓度差→物质传递,简称为扩散 终点:浓度差为0 扩散快慢? 扩散通量(J)单位:kmol/(m2s;
8.3.1 双组份混合物中的分子扩散 (1)菲克定律 推动力:浓度差 物质传递,简称为扩散 终 点:浓度差为0 扩散快慢? 扩散通量(J) 单位:kmol/(m2 •s);
菲克(Fick)定律 在二元混合物的分子扩散中,某组分的扩散通量与浓度 梯度成正比 dc JA DAB dc 浓度梯度 对于组分A dz dz P 压力、温度一定,总浓度 CM RT 不变 气体 J DAB dpa d迎A 分压梯度 RT dz d 对于组分BJB dcB DBA dz J=JA+JB=0
在二元混合物的分子扩散中,某组分的扩散通量与浓度 梯度成正比。 对于组分A dz dc J D B B BA 浓度梯度 dz dc J D A A AB dz dcA dz dp RT D J AB A 气体 A 分压梯度 dz dpA 菲克(Fick)定律 压力、温度一定, 总浓度 不变 RT P C M CA CB 对于组分B J=JA+JB=0
the bulk of gas interface JA (2)分子扩散与总体流动 主体流动 净物流 分子扩散十总体流动Nm 传质通量:NA JA NYA DAB 菲克定律普逼表达式 dz DAB分子扩散系数“-” 扩散沿浓度降低的方向 Na—组分A的传质通量kmol/m2s 总体流动加快了A的传递速度 0 JB NmyB dcB DBA d 体流 与B的 散 方向相反
(2)分子扩散与总体流动 分子扩散+总体流动Nm dz dc J N y D N J N y B B m B BA B B m B 0 m A A A A m A AB N y dz dc 传质通量:N J N y D 菲克定律普遍表达式 DAB 分子扩散系数“-” 扩散沿浓度降低的方向 NA——组分A的传质通量 kmol/m2 s 总体流动加快了A的传递速度 �体流�与B的�散��方向相反 JA NA NB JB the bulk of gas interface N 净物流 主体流动 Nm
(3)分子扩散速率的积分式 d B P (1)等分子(摩尔)反向扩散(精馏) P ※容器内混合气体总压及温度相同 12 J4=-JB(等分子反向 散) 等分子反向扩散 >A、B二元物系,系各的摩 度都相等; 即C=CA+CB=Const. dc dc B dz dz 等分子反向扩散发生在静止的或在垂直于浓度梯度方向上作层流运 动的流体中,是一种最单纯的分子扩散过程
JA = - JB (等分子反向�散) �A、B二元物系,系�各�的�摩��度都相等; 即 C=CA+CB=Const. dz dc dz dc A B 等分子反向扩散发生在静止的或在垂直于浓度梯度方向上作层流运 动的流体中,是一种最单纯的分子扩散过程。 ※容器内混合气体总压及温度相同 (3)分子扩散速率的积分式 (1) 等分子(摩尔)反向扩散(精馏) D AB D BA
等分子反方向扩散中(物系静止): 定程 ,通管内NA、DAB、T··均 Const。 NA JA dc DAB d 若低气体(或理想气体) NA DAB dpa DAB(PA PA) (8-19) RT dr RIT NB DBA RTT PB PB2 若液相, 有 NA DAB CA2 DBA CBI CB2
定��程,�通管内 NA、DAB、T · · ·均�Const。 若低�气体(或理想气体): 若�液相,�有 dz dc N J D A A A AB ( ) A1 A2 AB A AB A p p RT D d dp RT D N B1 B2 BA B B p p RT D N J B1 B2 BA B c c D N A1 A2 AB A c c D N 等分子反方向扩散中(物系静止): (8-19)