福州大学化工原理电子教案 气体吸收 2p1 P. RT PBl M DP P D=PL RT(= pIn PB2 15408314×103×3210.062-0012 101.3×103ln 01.32×109×103 63.7 9.12×106m2/s 注意:①本题的难点在何处?(NA)②本解法与书本解法的区别在何处? (2)组分在液体中的扩散系数 表83列出了某些物质在液体中的扩散系数,由于液体中的分子要比气体中的分子密集的多,可以预 计其扩散系数要比气体中的扩散系数小的多,由表8-3知,液体中的扩散系数的数量级约为105cm2/s,为 气相中的万分之一(气相约 lcm2/s)。 由于液体中的扩散在理论上还不成熟,用半经验式估算流体扩散系数不如气体可靠。此外,液体中组 分的浓度对扩散系数由很大的影响。对很稀的非电解溶液可按(8-25)估算。此式亦不须记住,但须记住 式(8-26),D与T成正比,与成反比 833对流传质 (1)对流传质的贡献 通常传质设备中的流体都是流动的,流动流体与相界面之间的物质传递称为对流传质(如前述溶质由 气相主体传到相界面及由相界面传到液相主体)。流体的流动加快了相内的物质传递,层流及湍流两种流 动加快传质的原因如下: ①层流流动 此时溶质A组分再垂直于流动方向上的传质机理仍为分子扩散,但流动改变了横截面MN上的浓度 分布,以气相于相界面的传质为例,组分A的浓度分布由静止气体的直线1变为曲线2,根据分子扩散速 率方程式 dc d 由于相界面出浓度梯度(dcA/d)w变大,JA↑,NA个强化了传质 ②湍流流动 大多数传质设备中流体的流动都属于湍流。湍流主体中流体产生大量的漩涡,引起流体质点间的剧烈 混合,促进了横向(传质方向)的物质传递,流体主体的浓度分布被均化,浓度分布如曲线3所示。界面 处的浓度梯度进一步变大,在主体浓度与界面浓度差相等的情况下,传质速率得到进一步的提高。 (2)对流传质速率 对流传质现象极为复杂,以湍流流动为例:在湍流主体中存在大量漩涡,传质只要靠涡流扩散;靠近福州大学化工原理电子教案 气体吸收 - 5 - 0 A B2 0 L B1 d ln d z z M p Dp z z RT p    =   ( ) 2 A B2 2 0 L B1 1 ln 2 M p DP z z RT p   − = ( ) 2 2 0 L A B2 B1 2 ln RT z z D M p p p   − = = 3 2 2 3 3 1540 8.314 10 321 0.06 0.01 154 2 109 10 101.3 101.3 10 ln 63.7   −      =9.12×10-6m2 /s 注意：①本题的难点在何处？（ NA ）②本解法与书本解法的区别在何处？ （2） 组分在液体中的扩散系数 表 8-3 列出了某些物质在液体中的扩散系数，由于液体中的分子要比气体中的分子密集的多，可以预 计其扩散系数要比气体中的扩散系数小的多，由表 8-3 知，液体中的扩散系数的数量级约为 10-5 cm2 /s，为 气相中的万分之一（气相约 10-1～1cm2 /s）。 由于液体中的扩散在理论上还不成熟，用半经验式估算流体扩散系数不如气体可靠。此外，液体中组 分的浓度对扩散系数由很大的影响。对很稀的非电解溶液可按（8-25）估算。此式亦不须记住，但须记住 式（8-26），D 与 T 成正比，与  成反比。 8.3.3 对流传质 （1）对流传质的贡献 通常传质设备中的流体都是流动的，流动流体与相界面之间的物质传递称为对流传质（如前述溶质由 气相主体传到相界面及由相界面传到液相主体）。流体的流动加快了相内的物质传递，层流及湍流两种流 动加快传质的原因如下： ① 层流流动 此时溶质 A 组分再垂直于流动方向上的传质机理仍为分子扩散，但流动改变了横截面 MN 上的浓度 分布，以气相于相界面的传质为例，组分 A 的浓度分布由静止气体的直线 1 变为曲线 2，根据分子扩散速 率方程式 A A W d d c J D z   = −     由于相界面出浓度梯度 A W (d d ) c z 变大， A A J N   , 强化了传质。 ② 湍流流动 大多数传质设备中流体的流动都属于湍流。湍流主体中流体产生大量的漩涡，引起流体质点间的剧烈 混合，促进了横向（传质方向）的物质传递，流体主体的浓度分布被均化，浓度分布如曲线 3 所示。界面 处的浓度梯度进一步变大，在主体浓度与界面浓度差相等的情况下，传质速率得到进一步的提高。 （2）对流传质速率 对流传质现象极为复杂，以湍流流动为例：在湍流主体中存在大量漩涡，传质只要靠涡流扩散；靠近