§52气液相平衡 2)另一方面如果塔高h个(增 3)结论 加),L个(增加),即液气比由此可见,由相平衡关系和液气 L/G↑(增加),那么出口y2将比,便可确定吸收液出口的最高 降低ψ。但即使塔高h趋向无穷组成x1m和混合气出口的最低组 大,L很大,出口y2也不会不会成y2min 低于吸收剂入口组成x2的平衡浓 度y2*,即 习题 mIn m X 234页1、3、4
§5.2 气液相平衡 2)另一方面,如果塔高h(增 加),L (增加),即液气比 L/G (增加),那么出口y2将 降低。但即使塔高h趋向无穷 大, L很大,出口y2也不会不会 低于吸收剂入口组成x2的平衡浓 度y2 *,即: y2 min= y2 * = m x2 3)结论: 由此可见,由相平衡关系和液气 比,便可确定吸收液出口的最高 组成x1 max和混合气出口的最低组 成y2 min 。 习题: p234页 1、3、4
§53分子扩散 (传质分离过程的动力学) 引 引 分子扩散速率方程-Fck定 传质分离过程的分类 分子扩散传质速率 传质分离过程分为两类 四组分在气相中的分子扩散系过程的热力学(或称静力学) 和过程的动力学。分述如下 五.组分在液相中的分子扩散系(1)过程的热力学: 数 前面说明了如何利用混合物中诸 六.单相中的稳态分子扩散 组分在两相间平衡时分配的不同 七.涡流扩散 性质,人为地使之形成两相体系, 使组分在相间传递,实现混合物 地分离,这些是传质分离过程的 方面,即过程的热力学
§5.3 分子扩散 (传质分离过程的动力学) 一.引言 二.分子扩散速率方程----Fick定 律 三.分子扩散传质速率 四.组分在气相中的分子扩散系 数 五.组分在液相中的分子扩散系 数 六.单相中的稳态分子扩散 七.涡流扩散 一.引言 1、传质分离过程的分类 传质分离过程分为两类: 过程的热力学(或称静力学) 和过程的动力学。分述如下: (1)过程的热力学: 前面说明了如何利用混合物中诸 组分在两相间平衡时分配的不同 性质,人为地使之形成两相体系, 使组分在相间传递,实现混合物 地分离,这些是传质分离过程的 一方面,即过程的热力学;
§53分子扩散 (传质分离过程的动力学) (2)过程的动力学: (3)物质从界面的另一相向 传质分离过程的另一方面是其主体扩散 过程的动力学,它讨论传质分离3.本节主要讨论内容 过程的机理和速率,即组分如何 为了认识两相间的物质传递 从一个相传递到另一个相和传递(传质),首先要讨论物质从流 的速率 体主体到界面和从界面到流体主 2.物质在相间的传递步骤 体的扩散,即单相中的扩散 般说物质从一相传递到另 两相间的物质传递也是属于 相的过程可以分为三步 过程动力学的内容,但本书安排 (1)物质从一相主体扩散到在下一节讨论。 两相的界面; (2)在界面上物质从一相转 入另一相;(平衡)
§5.3 分子扩散 (传质分离过程的动力学) (2)过程的动力学: 传质分离过程的另一方面是 过程的动力学,它讨论传质分离 过程的机理和速率,即组分如何 从一个相传递到另一个相和传递 的速率。 2.物质在相间的传递步骤 一般说物质从一相传递到另 一相的过程可以分为三步: (1)物质从一相主体扩散到 两相的界面; (2)在界面上物质从一相转 入另一相;(平衡) (3)物质从界面的另一相向 其主体扩散。 3.本节主要讨论内容 为了认识两相间的物质传递 (传质),首先要讨论物质从流 体主体到界面和从界面到流体主 体的扩散,即单相中的扩散。 两相间的物质传递也是属于 过程动力学的内容,但本书安排 在下一节讨论
§53分子扩散 (传质分离过程的动力学) 分子扩散速率方程-Fick定1.分子扩散 定义:依靠物质分子的热运 物质在流体相中的扩散可依 动,物质从一处转移到另 靠分子扩散和涡流扩散来实现, 处的过程称为分子扩散。 它们与传热中的热传导和对流类口机理:在任何物体中物质的 分子始终处于不停的运动 中,由于这种运动,物质可 物质在流体主体与界面间的 以从一处向另一处扩散 扩散,亦与流体与壁面间的对流 口平衡态:当流体中各处的物 传热(给热)类似,并称之为对质浓度相同时,在任意位置 流传质。(综合作用) 上正方向的扩散速度相同, 所以在流体各处没有组分的 净转移
§5.3 分子扩散 (传质分离过程的动力学) 二.分子扩散速率方程----Fick定 律 物质在流体相中的扩散可依 靠分子扩散和涡流扩散来实现, 它们与传热中的热传导和对流类 似。 物质在流体主体与界面间的 扩散,亦与流体与壁面间的对流 传热(给热)类似,并称之为对 流传质。(综合作用) 1.分子扩散 定义:依靠物质分子的热运 动,物质从一处转移到另一 处的过程称为分子扩散。 机理:在任何物体中物质的 分子始终处于不停的运动当 中,由于这种运动,物质可 以从一处向另一处扩散。 平衡态:当流体中各处的物 质浓度相同时,在任意位置 上正方向的扩散速度相同, 所以在流体各处没有组分的 净转移
§53分子扩散 (传质分离过程的动力学) 0举例说明:只要浓度差△C存2、分子扩散速率方程费克 在,就会有分子扩散引起的物质 (Fick)定律 传递。 口分子扩散的速率 如果静止的流体中存在浓度 用单位时间内通过单位截面 差(△C,由于分子扩散的原积的量表示,称为分子扩散通量 因,物质从高浓度地方扩散 到低浓度的地方。 费克(Fik)定律内容 在层流的流体中,如果与垂 对于两组分物系,某种组分 直的方向存在浓度差△C),的扩散通量(JA),与该组分方向 亦可由高C向低C方向扩散 上的浓度梯度成正比,此关系在 在任意涡流扩散的流体中, 只要存在△C,也将有物质 1855年由费克(Fick)在实验的 通过分子扩散从高C处→低C基础上提出,称为费克定律 处,扩散机理除分子扩散外, 主要是依靠涡流扩散
§5.3 分子扩散 (传质分离过程的动力学) 举例说明:只要浓度差△C存 在,就会有分子扩散引起的物质 传递。 • 如果静止的流体中存在浓度 差(△C),由于分子扩散的原 因,物质从高浓度地方扩散 到低浓度的地方。 • 在层流的流体中,如果与垂 直的方向存在浓度差(△C), 亦可由高C向低C方向扩散。 • 在任意涡流扩散的流体中, 只要存在△C,也将有物质 通过分子扩散从高C处→低C 处,扩散机理除分子扩散外, 主要是依靠涡流扩散。 2、分子扩散速率方程——费克 (Fick)定律 分子扩散的速率: 用单位时间内通过单位截面 积的量表示,称为分子扩散通量。 费克(Fick)定律内容 对于两组分物系,某种组分 的扩散通量(JA),与该组分方向 上的浓度梯度成正比,此关系在 1855年由费克(Fick)在实验的 基础上提出,称为费克定律