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zc,在zc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 z G, 在 z G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)DP(7-9)Np-p,)=kc(p-p,)RTzGPBm(7-10)式中溶质A的对流传质速率,kmol/(m2s);N气相有效滞流膜层厚度,m;ZG气膜吸收系数;k气相主体中溶质A的分压,kPa;相界面处溶质A的分压,kPa;Pi情性组分B在气相主体中与相界面处的分压的对数平均PBM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) )()( Gi i BmG A ppkpp pRTzDP N = −=− 式中 NA——溶质A 的对流传质速率,kmol/(m 2s); z G ——气相有效滞流膜层厚度,m; k G ——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; (7-9) (7-10)
在液相中的传质速率为D!(7-11)i -c)= k,(c, -c)TSn式中Z液相有效滞流膜层厚度,m;C液相主体中的溶质A浓度,kmol/m;相界面处的溶质A浓度,kmol/m3;C溶剂S在液相主题与相界面处的浓度的对数均值,kmol/mCSm液膜吸收系数或液膜传质系数ky
在液相中的传质速率为 cckcc )()( cz CD N i iL SmL A −=− ′ = 式中 z L ——液相有效滞流膜层厚度, m; C——液相主体中的溶质 A浓度,kmol/m 3; ci——相界面处的溶质 A浓度, kmol/m 3; cSm——溶剂 S在液相主题与相界面处的浓度的对数均 值, kmol/m 3; k L ——液膜吸收系数或液膜传质系数 (7-11)
1.3.2相间传质的双膜理论>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
¾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。 ¾在相界面上气液两相相互成平衡。 ¾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。 1.3.2 相间传质的双膜理论
相界面溶质A在液相中的摩尔浓度气液膜膜P溶质A在气相中的分压PA,i气相主体液相主体CA,i传质方向图双膜理论示意图双膜理论把复杂的相际传质过程归结为经由两个流体停滞膜层的分子扩散过程,而相界面处及两相主体中均无传质阻力存在,这样,整个相际传质过程的阻力便全部体现在两个停滞膜层里。在两相主体浓度一定的情况下,两膜的阻力便决定了传质速率的大小
pA cA pA,i cA,i 气 膜 液 膜 相界面 气相主体 液相主体 传质方向 图 双膜理论示意图 溶 质 A 在 气 相 中 的 分 压 溶 质 A 在 液 相 中 的 摩 尔 浓 度 双膜理论把复杂的相际传质过程归结为经由两个流体停滞膜层的分 子扩散过程,而相界面处及两相主体中均无传质阻力存在,这样, 整个相际传质过程的阻力便全部体现在两个停滞膜层里。在两相主 体浓度一定的情况下,两膜的阻力便决定了传质速率的大小