5.3单相传质 本节教学要求 1、重点掌握的内容：单相传质过程及单相传质速率方程： 2、熟悉的内容：单相扩散、分子扩散、扩散通量、等分子反向扩散、漂流因子、分子扩散 系数、对流传质、涡流扩散、有效膜概念及菲克定律： 3、了解的内容：分子扩散系数影响因素及估算： 4、难点：总体流动对传质的影响及单相传质速率 当不平衡的气液两相接触时，若>y',则溶质从气相向液相传递，为吸收过程，该过程 包括以下三个步骤： (1)溶质由气相主体向相界面传递，即在单一相（气相）内传递物质： (2)溶质在气液相界面上的溶解，由气相转入液相，即在相界面上发生溶解过程： (3)溶质自气液相界面向液相主体传递，即在单一相（液相）内传递物质。 不论溶质在气相或液相，它在单一相里的传递有两种基本形式，一是分子扩散，二是对 流传质。 5.3.1定态的一维分子扩散 1.分子扩散与菲克定律 分子扩散：在静止或滞流流体内部，若某一组分存在浓度差，则因分子无规则的热运动 使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处，这种现象称为分子扩散。 分子扩散现象：如图5-7所示的容器中，用一块隔板将容器分为左右两室，两室分别盛 有温度及压强相同的A、B两种气体。当抽出中间的隔板后，分子A借分子运动由高浓度 的左室向低浓度的右室扩散，同理气体B由高浓度的右室向低浓度的左室扩散，扩散过程 进行到整个容器里A、B两组分浓度均匀为止。 A 扩散通量：扩散进行的快慢用扩散通量来衡量，定义 为：单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积扩散的 物质量，称为扩散通量（扩散速率），以符号J表示，单 位为kmol/(m2·s。 图5-87两种气体相互扩散 17 5．3 单相传质 本节教学要求 1、重点掌握的内容：单相传质过程及单相传质速率方程； 2、熟悉的内容：单相扩散、分子扩散、扩散通量、等分子反向扩散、漂流因子、分子扩散 系数、对流传质、涡流扩散、有效膜概念及菲克定律； 3、了解的内容：分子扩散系数影响因素及估算； 4、难点：总体流动对传质的影响及单相传质速率。 当不平衡的气液两相接触时，若 y>y *，则溶质从气相向液相传递，为吸收过程，该过程 包括以下三个步骤： （1）溶质由气相主体向相界面传递，即在单一相（气相）内传递物质； （2）溶质在气液相界面上的溶解，由气相转入液相，即在相界面上发生溶解过程； （3）溶质自气液相界面向液相主体传递，即在单一相（液相）内传递物质。 不论溶质在气相或液相，它在单一相里的传递有两种基本形式，一是分子扩散，二是对 流传质。 5．3．1 定态的一维分子扩散 1．分子扩散与菲克定律 分子扩散：在静止或滞流流体内部，若某一组分存在浓度差，则因分子无规则的热运动 使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处，这种现象称为分子扩散。 分子扩散现象：如图 5-7 所示的容器中，用一块隔板将容器分为左右两室，两室分别盛 有温度及压强相同的 A、B 两种气体。当抽出中间的隔板后，分子 A 借分子运动由高浓度 的左室向低浓度的右室扩散，同理气体 B 由高浓度的右室向低浓度的左室扩散，扩散过程 进行到整个容器里 A、B 两组分浓度均匀为止。 扩散通量：扩散进行的快慢用扩散通量来衡量，定义 为：单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积扩散的 物质量，称为扩散通量（扩散速率），以符号 J 表示，单 位为 kmol/(m2·s)。 图 5-87 两种气体相互扩散