北京化工大学：《化工原理》课程教学资源（课件讲稿）第五章 吸收（5.3）分子扩散与单相传质

北京化工大学化工原理电子课件 5.3.分子扩散与单相传质 5.3.1.分子扩散 5.3.2.单相分子扩散 5.3.3.单相对流传质 5.3.4.界面上的浓度 返

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北京化工大学化工原理电子课件 5.3.分子扩散与单相传质 吸收过程: (1)A由气相主体到相界面,气相内传递; (2)A在相界面上溶解,溶解过程; (3)A自相界面到液相主体,液相内传递。 单相内传递方式:分子扩散;对流扩散 5.3.1.分子扩散 1.分子扩散与菲克定律 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5.3. 分子扩散与单相传质 吸收过程： （1）A由气相主体到相界面，气相内传递； （2）A在相界面上溶解，溶解过程； （3）A自相界面到液相主体，液相内传递。 单相内传递方式：分子扩散；对流扩散 。 1．分子扩散与菲克定律 5.3.1. 分子扩散

北京化工大学化工原理电子课件 分子扩散现象: 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 分子扩散现象：

北京化工大学化工原理电子课件 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 扩散通量: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,J表示,kmol/(m2.s) 菲克定律:温度、总压一定,组分A在扩散方向上任 点处的扩散通量与该处A的浓度梯度成正比。 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 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。 扩散通量：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，J表示， kmol/(m2·s)。 菲克定律：温度、总压一定，组分A在扩散方向上任一 点处的扩散通量与该处A的浓度梯度成正比

北京化工大学化工原理电子课件 C A AB dz 组分A扩散速率(扩散通量),kmol(m2s); d —组分A在扩散方向z上的浓度梯度(kmo/m3)/m; dz DAB组分A在B组分中的扩散系数,m2 负号:表示扩散方向与浓度梯度方向相反,扩散沿 着浓度降低的方向进行 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 z c J D d d A A = − AB JA——组分A扩散速率（扩散通量）， kmol/（m2·s）； —组分A在扩散方向z上的浓度梯度（kmol/m3）/m； z c d d A DAB——组分A在B组分中的扩散系数，m2 /s。 负号：表示扩散方向与浓度梯度方向相反，扩散沿 着浓度降低的方向进行

北京化工大学化工原理电子课件 理想气体:CA= RT dc pA dz rT dz dab dpa rt d 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 理想气体： RT p c A A = z c d d A z p RT d 1 d A = z p RT D J d AB d A A = −

北京化工大学化工原理电子课件 5.3.2.单相分子扩散 分子扩散两种形式:等分子反向扩散,单向扩散。 等分子反向扩散及速率方程 (1)等分子反向扩散 T P T P A BI 2 PB2 B 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5.3.2. 单相分子扩散 分子扩散两种形式：等分子反向扩散，单向扩散。 1．等分子反向扩散及速率方程 JA JB (1)等分子反向扩散 T P pA2 pB2 T P pA1 pB1 1 2

北京化工大学化工原理电子课件 等分子反向扩散:任一截面处两个组分的扩散速率 大小相等,方向相反。 ab apa A rt dz BA dpB B Rr dz 总压一定p=PA+PB 2 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 等分子反向扩散：任一截面处两个组分的扩散速率 大小相等，方向相反。 z p RT D J d AB d A A = − z p RT D J d BA d B B = − 总压一定 p = pA + pB z p d d A = z p d d B −

北京化工大学化工原理电子课件 B Dn=D.=D (2)等分子反向扩散传质速率方程 传质速率定义:任一固定的空间位置上,单位时间 内通过单位面积的物质量,记作N, kmol/(m2s)。 气相: d dp aA rt dz 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 JA =－JB DAB =DBA =D （2）等分子反向扩散传质速率方程 传质速率定义：任一固定的空间位置上， 单位时间 内通过单位面积的物质量，记作N, kmol/(m2· s) 。 NA= z p RT D J d d A 气相： A = −

北京化工大学化工原理电子课件 RT2 PAI PA2) N=J,=-D dc 液相: AB 2 A C Al A2 (3)讨论 1)N∝pA-P42 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 ( ) A A1 A2 c c z D N = − NA= z c J D d d A A = − AB ( ) A pA1 pA2 RTz D N = − 液相： （3）讨论 1） NA  pA1 − pA2