分子扩散与费克定律>扩散与相内传质>分子扩散与费克定律>等分子反向扩散>总体流动及对传质的影响>单向扩散>漂流因子(漂流因数)>扩散系数
分子扩散与费克定律 扩散与相内传质 分子扩散与费克定律 等分子反向扩散 总体流动及对传质的影响 单向扩散 漂流因子(漂流因数) 扩散系数
扩散与相内传质吸收过程是溶质由气相向液相转移的相际传质过程,经过以下三步完成:①溶质由气相主体扩散至两相界面气相侧(气相内传质):②溶质在界面上溶解(通过相界面的传质);③溶质由相界面液相侧扩散至液相主体(液相内传质)。相界面气相主体液相主体溶解气相内传递液相内传递GLL
相界面 气相主体 液相主体 气相内传递 液相内传递 溶 解 A A 扩散与相内传质 吸收过程是溶质由气相向液相转移的相际传质过程,经过 以下三步完成: ①溶质由气相主体扩散至两相界面气相侧(气相内传质); ②溶质在界面上溶解(通过相界面的传质); ③溶质由相界面液相侧扩散至液相主体(液相内传质)。 GLL
相内物质的分子扩散分子扩散:当流体内部存在着某一组分的浓度差,则因分子的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处此现象称为分子扩散。如香水的气味扩散。分子扩散也可由温度梯度、压力梯度产生。在此,仅讨论因浓度梯度产生的分子扩散。分子扩散与传热中由于温度差而引起的热传导相似。对流扩散:在流动的流体中的传质不仅会有分子扩散而且有流体的宏观运动也将导致物质的传递,这种现象称为对流传质。对流传质与对流传热类似,且通常是指流体与某一界面之间的传质。GLL
相内物质的分子扩散 分子扩散:当流体内部存在着某一组分的浓度差,则因 分子的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处, 此现象称为分子扩散。如香水的气味扩散。 分子扩散也可由温度梯度、压力梯度产生。在此,仅讨 论因浓度梯度产生的分子扩散。 分子扩散与传热中由于温度差而引起的热传导相似。 对流扩散:在流动的流体中的传质不仅会有分子扩散, 而且有流体的宏观运动也将导致物质的传递,这种现象 称为对流传质。 对流传质与对流传热类似,且通常是指流体与某一界面 之间的传质。 GLL
双组分混合物中的分子扩散费克定律:T、P一定时,一维定态的分子扩散速率与浓度梯度成正比&CA广-ABdzJA一组分A的扩散通量,kmol/m2sDAB一组分A在A、B双组分混合物中的扩散系数,m2/sdc/dz一浓度梯度,kmol/m4负号表示扩散由高浓度向低浓度区域进行。就有物质的扩散流费克定律表明只要混合物中有浓度梯度,GLL
双组分混合物中的分子扩散 JA—组分A的扩散通量,kmol/m2 s DAB— 组分A在A、B双组分混合物中的扩散系数,m2 /s dcA /dz— 浓度梯度,kmol/m4 负号表示扩散由高浓度向低浓度区域进行。 费克定律表明只要混合物中有浓度梯度,就有物质的扩散流。 费克定律 : T、P一定时,一维定态的分子扩散速率与浓度梯度成正比 GLL
等分子反向扩散a浓度由于cA>CA2必产生J.扩散流,方向向右。DA对于定态过程,界面处不存在物质的积累。组分A必在界面上以同样的速率溶解并传递CA2到液相主体中。与此同时,由于cB2>CB1组分的浓度差必导致一反向的扩散流,组分QB将以同样的速率J由界面向气相主体扩散扩散距离Z如果液体能以同一速率向界面输送组分B则界面的浓度Cr保持不变,使扩散过程保持稳态。任一截面PQ上,J=-J或J+JB=0,即扩散方向上没有流体的宏观运动,通过PQ面的净物质量为零。此现象即为等分子反向扩散。前提:界面可以等速率地向气相提供组分B。应用于:两组分混合物的蒸馏操作GLL
等分子反向扩散 由于cA1>cA2必产生JA扩散流,方向向右。 对于定态过程,界面处不存在物质的积累。 组分A必在界面上以同样的速率溶解并传递 到液相主体中。与此同时,由于cB2>cB1 , 组分的浓度差必导致一反向的扩散流,组分 B将以同样的速率JB由界面向气相主体扩散。 如果液体能以同一速率向界面输送组分B, 则界面的浓度CBi保持不变,使扩散过程保持稳态。 任一截面PQ上,JA =-JB或JA+JB=0,即扩散方向上没有流体的 宏观运动,通过PQ面的净物质量为零。 此现象即为等分子反向扩散。 前提:界面可以等速率地向气相提供组分B。 应用于:两组分混合物的蒸馏操作。 δ 浓度 扩散距离 z cA1 cA2 P Q GLL