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（5.4）对流传质

北京化工大学化工原理电子课件 5.4.对流传质 5.4.1.两相对流传质模型 5.4.2.总传质速率方程 5.4.3.传质阻力与传质速率的控制 返

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北京化工大学化工原理电子课件 5.4.1.两相对流传质模型 相际对流传质三大模型:双膜模型 溶质渗透模型 表面更新模型 1.双膜模型 气相§液相 p p GOL 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5.4.1. 两相对流传质模型 相际对流传质三大模型：双膜模型 溶质渗透模型 表面更新模型 1．双膜模型 pA pAi cAi cA 气相 液相 G L E

北京化工大学化工原理电子课件 2.双膜模型的基本论点(假设) (1)气液两相存在一个稳定的相界面,界面两侧存 在稳定的气膜和液膜。膜内为层流,A以分子扩 散方式通过气膜和液膜 (2)相界面处两相达平衡,无扩散阻力。 (3)有效膜以外主体中,充分湍动,溶质主要以 涡流扩散的形式传质 双膜模型也称为双膜阻力模型 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 2．双膜模型的基本论点（假设） （1）气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存 在稳定的气膜和液膜。膜内为层流，A以分子扩 散方式通过气膜和液膜。 （2）相界面处两相达平衡，无扩散阻力。 （3）有效膜以外主体中，充分湍动，溶质主要以 涡流扩散的形式传质。 双膜模型也称为双膜阻力模型

北京化工大学化工原理电子课件 5.4.2.总传质速率方程 1.吸收过程的总传质速率方程 (1)用气相组成表示吸收推动力 NA=KG(PAG-PAL) na=K(y-y K 以气相分压差表示推动力的气相总传质 系数,kmol/(m2skPa); K 以气相摩尔分率差表示推动力的气相 总传质系数,kmol/(m2s); 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5.4.2. 总传质速率方程 1．吸收过程的总传质速率方程 （1）用气相组成表示吸收推动力 ( ) * NA = KG pAG − pAL ( ) * A N K y y = y − KG——以气相分压差表示推动力的气相总传质 系数，kmol/（m2·s·kPa）； K y——以气相摩尔分率差表示推动力的气相 总传质系数，kmol/（m2·s）；

北京化工大学化工原理电子课件 2)用液相组成表示吸收推动力 n,=K LI CAG AL na=K,( -x) K 以液相浓度差表示推动力的液相总传 质系数,kmol/m2skmo/m3); K 以液相摩尔分率差表示推动力的液相 总传质系数,kmol/(m2.s); (3)总传质系数与单相传质分系数之间的关系 系统服从亨利定律或平衡关系在计算范围为直线 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 （2）用液相组成表示吸收推动力 N K ( c c ) AL * A = L AG − ( ) * A N K x x = x − KL ——以液相浓度差表示推动力的液相总传 质系数，kmol/m2·s·kmol/m3）； Kx——以液相摩尔分率差表示推动力的液相 总传质系数，kmol/（m2·s）； （3）总传质系数与单相传质分系数之间的关系 系统服从亨利定律或平衡关系在计算范围为直线

北京化工大学化工原理电子课件 AL ALI NA=KL(CAi-CAL) 根据双膜理论CA=hA NA=压(PA;-PAL A AL AG Hk k AG AL 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 * AL HpAL c = 根据双膜理论 Hp i cAi = A N Hk ( p p ) * A = L Ai − AL  N k ( c c ) A = L Ai − AL * A Ai AL L 1 N p p Hk = − A AG Ai G 1 N p p k = − * A AG AL L G 1 1 N p p Hk k = −         +

北京化工大学化工原理电子课件 N PAG PAL k KG HK, k K HK 1 同理 Ki k kG 用类似的方法得到 kk K=K kk mk 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 G L G 1 1 1 K Hk k = + L L G 1 1 k H K k 同理： = +  K G = HKL 用类似的方法得到 y y x k m K k = + 1 1 x x mky K k 1 1 1 = +  mKy = Kx ( p p ) Hk k N * AG AL L G A 1 1 1 −         + =

北京化工大学化工原理电子课件 (4)总传质系数之间的关系 pKg= k cK=K K=K 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 （4）总传质系数之间的关系 pK G = Ky Kx cKL = K G = HKL mKy = Kx

北京化工大学化工原理电子课件 5.4.3.传质阻力与传质速率的控制 1.传质阻力11+1 H K L G 与推动力 K mk1k 对 注意传质系数、传质阻力 K 相间传质总阻力=液相(膜阻力+气相(膜)阻力 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5.4.3. 传质阻力与传质速率的控制 1．传质阻力 G L G 1 1 1 K Hk k = + L L G 1 1 k H K k = + 1 1 y x y k k m K = + x x mky K k 1 1 1 = + 相间传质总阻力 = 液相(膜)阻力 +气相(膜)阻力 注 意: 传 质 系 数 、 传 质 阻 力 与 推 动 力 一 一 对 应

北京化工大学化工原理电子课件 2.传质速率的控制步骤 (1)气膜控制 气膜控制:传质阻力主要集中在气相,此吸收过程 为气相阻力控制(气膜控制) 气膜控制的特点: H较大易溶气体 PAG-pAL≈PAG=PAi AL A-KG(PAG PAL CA CAL AG 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 2．传质速率的控制步骤 （1）气膜控制 气膜控制：传质阻力主要集中在气相，此吸收过程 为气相阻力控制（气膜控制）。  G 1 K G 1 k H 较大易溶气体 气膜控制的特点： AG Ai * pAG − pAL  p − p pAG . I pAi cA cAi * AG c * AL p ( ) * pAG pAL N k A = G −