化工原理吸收(ppt43頁)-文庫吧
2024-12-19 19:52 本頁面
【正文】 ZDN A2A1A ??二、一組分通過另一停滯組分的擴(kuò)散 過程分析 ① JA＝－ JB （分子擴(kuò)散） ② 總體流動(dòng)： A、 B兩種物質(zhì)并行的遞補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。 ③ 單向擴(kuò)散與等分子反向擴(kuò)散的區(qū)別 等分子反向擴(kuò)散： NA＝ JA 單向擴(kuò)散： NA＝ JA＋總體流動(dòng) NA計(jì)算式 N－總體流動(dòng)的通量，［ A、 B總物質(zhì)量／ ］； 其中， A、 B的通量各為： ；CcNyN AA?? CcNyN BB??1 7 )(2 CcNJN AAA ?? 18)(2 CcNJN : BBB ??同理0NB?CcNJ BB ? CcNJ BA ?即 CcNCcNN ABA ??ANN ??11)(2 dZdCDJ AABA ?1 7 )(2 CcNJN AAA ?? CcNdzdcDN AAA ??－ dzdcDCcNN AAAA －－ ?dzdcDCc(1N AAA －）－ ?dzdcCcCDN AAA ?? －－ dzdccCDC AA??－ 若擴(kuò)散在氣相： RTpc AA?RTPC ?19)(2 dzdppP PRTDN AAA －－ ?? 19 a )2 dzPdpRTDPN BBA －（或 ??積分 : BBA Pdp RTDPdz N ?? ?0 z pB1 pB2 解得： B1B2A Ppln R TzDPN ?B2A2B1A1 pppp ???故 B1B2A1A1 pppp －－ ?則： )pp pp( Ppln R T zDPNB1B2A2A1B1B2A ??)pp pp( Ppln R T zDPNB1B2A2A1B1B2A ??B1B2B1B2A2A1Ppln)p(p R T z)p(p DP ? 2 0 )(2 )p(p pPR T zD A2A1Bm??B1B2B1B2BmPplnpp p ?式中： 2兩截面上物質(zhì) B分壓的對(duì)數(shù)平均值， kpa。 BmpP－漂流因數(shù)，無因次。 說明： ① 與 (216)比較 ,多 P/PBm , 1 pPBm?使 NA 16)(2 )P(P RTZDN A2A1A ?(pB ) BmpP③ (216)式適于精餾； （ 2－ 20）式適于吸收。 pA P≈p Bm 1pPBm?總體流動(dòng) ≈ 0 ② pA 液相中的穩(wěn)定分子擴(kuò)散 90A2A1Sm39。39。A p 22)(2 )c(c zcCDN ? 擴(kuò)散系數(shù) 一、 D 物理意義 dzdcJDAA?單位濃度梯度下的擴(kuò)散通量。反映某組分在介質(zhì)中擴(kuò)散的快慢。 二、復(fù)雜之處 ① 至少有兩種物質(zhì) ,有多種配合方式； ② 隨溫度變化較大； ③ 與總壓（氣體）或濃度（液體）有關(guān)； ④ 文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)不全，應(yīng)用時(shí)常估算。 三、擴(kuò)散系數(shù) D （ P90 ） 對(duì)流傳質(zhì) 渦流擴(kuò)散 憑籍流體質(zhì)點(diǎn)的湍動(dòng)和旋渦來傳遞物質(zhì)的現(xiàn)象。 2 6 )(2 dzdc )DD ( J AE?? 式中： D — 分子擴(kuò)散系數(shù)， m2／ s； DE一 渦流擴(kuò)散系數(shù)， m2／ s； dcA/dz 一 沿 z方向的濃度梯度， kmol／ m4； J — 擴(kuò)散通量， kmol／ (m2s)。 DE不是物性，與湍動(dòng)程度有關(guān)。 對(duì)流傳質(zhì) 27)(2 )p(pk )p(p pPR T zD N iGiBmGA ???氣相： 液相： 28)(2 c)(ck c)(c cCzD N iLismL39。A ???作業(yè)：復(fù)習(xí)所講。 吸收過程的機(jī)理 雙膜理論 (1)目的：建立傳質(zhì)速率方程。 (2)雙膜理論 ① 傳質(zhì)過程 ② 雙膜理論基本論點(diǎn)： 1）相界面，滯流膜層，分子擴(kuò)散； 2）相界面處達(dá)于平衡； 3）流體主體為湍流， ，0dzdc A ?膜層內(nèi)存在 。dzdc A也稱雙阻力理論。 吸收為通過兩膜層的傳質(zhì)。 吸收速率方程式 1) 吸收速率 NA：?jiǎn)挝幌嚯H傳質(zhì)面積上，單位時(shí)間內(nèi)吸收的溶質(zhì)量。 2) NA所能解決的問題： 1）一定吸收任務(wù)，所需設(shè)備尺寸； 2）核算混合氣體通過指定設(shè)備所能達(dá)到的吸收程度。 3) 吸收速率方程式： 阻力推動(dòng)力速率＝ 濃度差 1／吸收系數(shù) 吸收速率 ＝ 吸收系數(shù) 推動(dòng)力 4) 膜吸收速率（指單一相） N氣膜 N液膜 穩(wěn)定操作： N氣膜 ＝ N液膜 氣膜吸收速率 N氣膜 ＝氣膜吸收系數(shù)（ｋ） 推動(dòng)力 液膜吸收速率 N液膜 ＝液膜吸收系數(shù)（ｋ） 推動(dòng)力 氣膜吸收速率方程式 氣相主體 相界面 )p(p pPR T zD N iBmGA ?? 一定條件下： 可視為常數(shù)， p PR T zDBmG? 故令： GBmGk pPR T zD ＝?3 3 )(2 )p(p k N iGA?(1) 3 3 a )(2 k1 pp Gi?kG— 氣膜吸收系數(shù)， kmol/() 1／ kG為氣膜阻力， ＊ 1／ kG與（ ppi)相對(duì)應(yīng)。 (2)氣相組成以摩爾分率表示時(shí)： 3 4 )(2 )y(y k N iyA?y溶質(zhì) A在氣相主體中的摩爾分率； yi溶質(zhì) A在相界面處的摩爾分率。 (3)kG～ ky關(guān)系 P總壓 不高時(shí)， p=Py 及 pi=Pyi 3 3 )(2 )p(p k N iGA?ky= PkG (235) ky氣膜吸收系數(shù) ［ kmol/()] 1／ ky為氣膜阻力， ＊ 1／ ky與（ yyi)相對(duì)應(yīng)。 液膜吸收速率方程式 c)(c cCzD N ismL39。A ??令 LsmL39。 k cCzD ??）－（ 372 c)(ck N iLA?3 7 a)(2 k1 cc Li?kL— 液膜吸收系數(shù)， kmol/()或 m/s。 1／ kL為液膜阻力，
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