化工原理授课提纲 7.传质与分离过程概述 积分:N4dZ=-DdC 得: 4I-CA2 D 同样:NB=(CB2CB1) 对于气相代入状态方程,有 RTZ ( PA1-Pa) RTZ 2.单向扩散 相界面 (1)扩散与总体流动 气相液相 如图,气相中只有A组分才能进入液相。当气液两相开始接触 时,靠近相界面的气相中的A分子首先溶解进液相形成浓度 梯度dCdz,同时形成反向浓度梯度-dCz,那么产生了气N 相中的扩散J及√/l。由于靠近相界面的气相中A、B组分进 JB 行相反的扩散,使总压降低在Z的两端产生微小压差AP,那么 形成传质方向上的总体流动N 图7-6:单向扩散机理 N' NxA N'B=NxB N P P 相界面 N’=P△Ng PI 气相液相 那么A组分的传质速率为 A B N'B=Jla(连续稳定过程) (2)气体单向扩散 PAL,CA pA2, CA2 如图:假设连续稳定过程且P、T恒定。 pBL CE p2, CB2 在S面附近取dZ(浓度变化的方向上) NEJ+N'FJ+PAN'B PA D JB 中4,PAD中 pa rt dz Z 假设在任意截面处都有:P=pA+Pn= constant 图7-7:单向扩散 化学工程与工艺专业本科用化工原理授课提纲 7. 传质与分离过程概述 化学工程与工艺专业本科用 7-5 积分： ∫ ∫ = − 2 1 d d 0 A A C C A Z NA Z D C 得：NA= D Z (CA1-CA2) 同样：NB= D Z (CB2-CB1) 对于气相代入状态方程,有： NA= D RTZ (pA1–pA2) NB= D RTZ (pB2–pB1) 2. 单向扩散 (1) 扩散与总体流动 如图,气相中只有 A 组分才能进入液相。当气液两相开始接触 时,靠近相界面的气相中的 A 分子首先溶解进液相,形成浓度 梯度 dCA/dZ, 同时形成反向浓度梯度-dCB/dZ, 那么产生了气 相中的扩散 JA及-JB。由于靠近相界面的气相中 A、B 组分进 行相反的扩散,使总压降低,在 Z 的两端产生微小压差∆P,那么 形成传质方向上的总体流动 N。 N=N'A+N'B N'A=NxA N'B =NxB B A B A B A p p x x N N = = ′ ′ N'A= B A p p N'B 那么,A 组分的传质速率为： NA=JA+N'A N'B= -JB(连续稳定过程) (2) 气体单向扩散 如图：假设连续稳定过程且P、T 恒定。 在 S 面附近取 dZ (浓度变化的方向上)。 NA=JA+N'A=JA+ B A p p N'B = JA– B A p p JB =– dZ dp RT D p p dZ dp RT D B B A A + 假设在任意截面处都有：P=pA+pB=constant NA JA N'A N N' B JB 气相 液相 相界面 图7-6: 单向扩散机理 A,B A N NA JB Z pA1,CA1 pB1,CB1 pA2,CA2 pB2,CB2 JB S N+JA 气相 液相 相界面 图7-7：单向扩散