10m5范围内,这主要是由于液体中的分子比气体中的分子密集得多的缘故。液体中的扩 散系数通常与温度T成正比,与液体的粘度成反比。 5.3.3单相对流传质机理 对流传质:流动者的流体与壁面之间或两个有限互溶的流动流体之间发生的传质,通 常称为对流传质。 1.涡流扩散 涡流扩散:流体作湍流运动时,由于质点的无规则运动,相互碰撞和混合,若存在浓度 梯度的情况下,组分会从高浓度向低浓度方向传递,这种现象称为涡流扩散。 因质点运动无规则,所以涡流扩散速率很难从理论上确定,通常采用描述分子扩散的菲 克定律形式表示,即 =-D.dca d 式中J、一一涡流扩散速率,kmol/(m2·s): D.一一涡流扩散系数,m/s。 涡流扩散系数与分子扩散系数不同,D。不是物性常数,其值与流体流动状态及所处的 位置有关,D,的数值很难通过实验准确测定。 2.有效膜模型 在大多数传质设备中,流体的流动多属于湍流。流体在作湍流流动时,传质的形式包括 分子扩散和涡流扩散两种,因涡流扩散难以确定,故常将分子扩散与涡流扩散联合考虑。 有效层流膜:对流传质的传质阻力全部集中在一层虚拟的膜层内,膜层内的传质形式仅 为分子扩散。有效膜厚度G为:如图5-10所示, 层流内层分压梯度线延长线与气相主体分压线 PA相交于一点G,G到相界面的垂直距离。 有效层流膜提出的意义:有效膜厚6是个虚 拟的厚度,但它与层流内层厚度。存在一对应关 系流体湍流程度愈剧烈,层流内层厚度:。愈薄, 图510对流传质浓度分布图 23 10-9m2 /s 范围内,这主要是由于液体中的分子比气体中的分子密集得多的缘故。液体中的扩 散系数通常与温度 T 成正比,与液体的粘度成反比。 5.3.3 单相对流传质机理 对流传质:流动着的流体与壁面之间或两个有限互溶的流动流体之间发生的传质,通 常称为对流传质。 1.涡流扩散 涡流扩散:流体作湍流运动时,由于质点的无规则运动,相互碰撞和混合,若存在浓度 梯度的情况下,组分会从高浓度向低浓度方向传递,这种现象称为涡流扩散。 因质点运动无规则,所以涡流扩散速率很难从理论上确定,通常采用描述分子扩散的菲 克定律形式表示,即 z c J De d d A A = − 式中 A J ——涡流扩散速率,kmol/(m2·s); De ——涡流扩散系数,m 2 /s。 涡流扩散系数与分子扩散系数不同, De 不是物性常数,其值与流体流动状态及所处的 位置有关, De 的数值很难通过实验准确测定。 2.有效膜模型 在大多数传质设备中,流体的流动多属于湍流。流体在作湍流流动时,传质的形式包括 分子扩散和涡流扩散两种,因涡流扩散难以确定,故常将分子扩散与涡流扩散联合考虑。 有效层流膜:对流传质的传质阻力全部集中在一层虚拟的膜层内,膜层内的传质形式仅 为分子扩散。有效膜厚度 zG 为:如图 5-10 所示, 层流内层分压梯度线延长线与气相主体分压线 pA 相交于一点 G,G 到相界面的垂直距离。 有效层流膜提出的意义:有效膜厚 zG 是个虚 拟的厚度,但它与层流内层厚度 ' G z 存在一对应关 系。流体湍流程度愈剧烈,层流内层厚度 ' G z 愈薄, 图 5-10 对流传质浓度分布图