西北大学化工原理电子教案 分子扩散与主体流动 ①等分子反向扩散 气层内各处总压相等，即Cy=C4+C。=常数，因为气相主体与界面间存在浓度差， C4>C:,，所以组分A将以J4的速率由气相主体向界面扩散。由于是定态过程，界面处 没有总物质的积累，也就是说组分A必在界面上以同样的速率溶解并传递到液相中去，所以 液相A组分浓度升高，而CM不变，所以CB必下降。组分B将以同样的速率JB由界面向气相主 体扩散，则通过气层任一截面PQ仅存在着两个扩散流JA和JB,即JA二JB或JA+JB=O. 也就是说在扩散方向上没有流体的宏观流动，通过断面PQ的净物质量为零，这种现象 称为等分子反向扩散→下章的精馏。 ②单向扩散 实际过程中，严格等分子反向扩散是不多见的，比如在气体吸收中，液相中不存在组分B, 不可能向界面提供组分B,因此吸收过程所发生的是组分A的单向扩散，而不是等分子反 向扩散。 对吸收过程：C扩散到相界面上被溶解吸收到液相中去，组分B被滞留在相界面上，则 B的浓度CB>CA。∴B反向扩散，在界面上A溶解，B扩散。∴CMi下降，即界面上气体总压 降低，由于P主一PM=△P的存在，必定使混合气体向界面流动，这种流动为主体流动。 ③扩散流与主体流动的区别 扩散流：分子微观运动的宏观结果，传递的是纯组分A或纯组分B。 主体流动：指宏观运动，同时携带组分A与B流向界面。主体流动所带组分B的量必定恰 好等于组分B的反向扩散，这样C保持定态。 分子扩散的速率方程 对平面PQ做总物料衡算，可的通 过平面PQ的净物流 主体流动 N(净物流) N=Ny+Ja+JB JA=-JB ..N=NM 即主体流动的速率等于净物流速率， 扩散方向Z 等分子反向扩散时，无净物流，所以也无主体流动。 12西北大学化工原理电子教案 分子扩散与主体流动 ① 等分子反向扩散 气层内各处总压相等，即 = +CCC BAM = 常数，因为气相主体与界面间存在浓度差， ，所以组分A将以 的速率由气相主体向界面扩散。由于是定态过程，界面处 没有总物质的积累，也就是说组分A必在界面上以同样的速率溶解并传递到液相中去，所以 液相A组分浓度升高，而C > CC AiA A J M不变，所以CB必下降。组分 B B将以同样的速率JBB由界面向气相主 体扩散，则通过气层任一截面PQ仅存在着两个扩散流JA和JB，即B JA=-JBB或JA+JB=0. B 的净物流 也就是说在扩散方向上没有流体的宏观流动，通过断面 PQ 的净物质量为零，这种现象 称为等分子反向扩散→下章的精馏。 ② 单向扩散 实际过程中，严格等分子反向扩散是不多见的，比如在气体吸收中，液相中不存在组分 B， 不可能向界面提供组分 B，因此吸收过程所发生的是组分 A 的单向扩散，而不是等分子反 向扩散。 对吸收过程：CA扩散到相界面上被溶解吸收到液相中去，组分B被滞留在相界面上，则 B的浓度CBi>CA。∴B反向扩散，在界面上A溶解，B扩散。∴CMi下降，即界面上气体总压 降低，由于 主 Mi Δ=− PPP 的存在，必定使混合气体向界面流动，这种流动为主体流动。 ③ 扩散流与主体流动的区别 扩散流：分子微观运动的宏观结果，传递的是纯组分 A 或纯组分 B。 主体流动：指宏观运动，同时携带组分A与B流向界面。主体流动所带组分B的量必定恰 好等于组分B的反向扩散，这样CBi保持定态。 分子扩散的速率方程 对平面 PQ 做总物料衡算，可的通 过平面 PQ BAM ++= JJNN ∵JA=-JB B ∴N=NM 即主体流动的速率等于净物流速率， 等分子反向扩散时，无净物流，所以也无主体流动。 主体流动 气夜界面 N(净物流） 扩散方向Z JA NM J Q P 12