【正文】 2021/6/16 。求當(dāng)塔內(nèi)某截面上氣、液組成分別為 y=， x=： （ 1）以 pA－ pA*、 cA*－ cA表示的傳質(zhì) 總推動力 及相應(yīng)的 傳質(zhì)速率 、 總傳質(zhì)系數(shù) ； （ 2）分析該 過程的控制因素 。s 氣膜推動力 液膜推動力 LkK11L?2021/6/16 各種總傳質(zhì)系數(shù)間的關(guān)系 GLL11kHkK ??上式除以 H，得： GLL111kHkHK ??GLG111kHkK ??LG HKK ?與 比較后有： 2021/6/16 X X* Xi Y X o Y*=f(X) Y Y* Yi A 氣相 液相 相界面 Yi Xi Yi =fe(Xi) Y X 2021/6/16 同理，利用相平衡關(guān)系式可推導(dǎo)出： xy KmK ?XY KmK ?yKpK ?GYKpK ?GxKcK ?LXKcK ?L式中 m—— 氣液相平衡常數(shù)； p—— 氣相總壓力； c—— 液相總濃度 。 2021/6/16 液膜控制過程 c* ci c c pi p p* 0 【 說明 】 液膜推動力越，阻力越大。 ci c c pi p* p 0 氣膜推動力 液膜推動力 GkK11G?2021/6/16 c c* ci p c o p*=f(c) p p* pi 主體濃度與平衡濃度示意圖 氣膜推動力 液膜推動力 )()( ?? ????? pppppp ii氣相主體的 實際分壓 （濃度 ) 與液相主體濃度 c 兩相平衡時的氣相平衡分壓 （濃度） )( *AAGA ppKN ??2021/6/16 （ 2）液膜控制過程 GLL11kHkK ??對于 H值較小的難溶氣體 ，有： LkK11L?【 結(jié)論 】 傳質(zhì)阻力主要集中在液相 ，此吸收過程由液相阻力控制（ 液膜控制 ）， 總傳質(zhì)速率取決于液相傳質(zhì)速率的大小 。 【 例如 】 用水吸收氯化氫、氨氣等過程。 求 ： pA*、 cA*、 XA、 YA、 XA*、 YA* 2021/6/16 Hcp AA ?*HME BB?? 1000 33 ＝－ ????? EMHBB?)(2 5 9 03 8 0 0 0* Pap A ??【 解 】 ∵ 已知 cA＝ 1kmol/m3 據(jù) ∴ ∴ 而 pA＝ ＝ 101325＝ 21278（ Pa） ?pA*，故有 A組分由氣相進(jìn)入液相。 2021/6/16 氣相 液相 相界面 氣相主體 pA 液相主體 cA )( *AAGA ppKN ?? * AA cp H?pAi cAi ()A L A i AN k c c??()A G A A iN k p p??2021/6/16 總傳質(zhì)速率方程的各種表達(dá)形式 )( *GA AA ppKN ??)( *A AAY YYKN ??)( *A AAy yyKN ?? 用 氣相組成表示吸收推動力 時，總傳質(zhì)速率方程均稱為 氣相總傳質(zhì)速率方程 ，具體如下： 2021/6/16 氣相 液相 相界面 氣相主體 YA 液相主體 XA *A A A()YN K Y Y??*AAY m X?2021/6/16 用 液相組成表示吸收推動力 時，總傳質(zhì)速率方程均稱為 液相總傳質(zhì)速率方程 ，具體如下： )( A*ALA ccKN ??)( *A AAx xxKN ??)( *A AAX XXKN ??【 說明 】 ① 可用任意一個公式進(jìn)行計算 ； ② 傳質(zhì)系數(shù) 必須與 推動力 的組成表示法相對應(yīng) 。 【 幾點說明 】 )( *AAGA ppKN ??2021/6/16 ④ 式中的 p*是 與液相主體濃度 c 兩相平衡時的氣相平衡分壓（濃度） ，可通過檢測液相主體濃度 c的大小，然后由 氣液相平衡關(guān)系曲線 或 平衡關(guān)系式 （亨利定律）得到其數(shù)據(jù)。 ② 式中的 KG稱為以（ p－ p*）為推動力的 總傳質(zhì)系數(shù)，簡稱為 氣相總傳質(zhì)系數(shù) ，可通過 實驗測定 獲取。 其他模型 2021/6/16 四、吸收過程的總傳質(zhì)速率方程 根據(jù)雙膜理論 ， 吸收過程的傳質(zhì)速率可以用單相傳質(zhì)速率計算 ， 如： 【 問題 】 無論用其中的任何一式 ， 均須知道 兩相界面上的組成 ， 而界面上的組成是難以測定的 ， 故前面得到的各種計算式 沒有實際使用價值 。 相界面上各種參數(shù)不隨時間而改變。 2021/6/16 ZG ZL 膜內(nèi)的傳質(zhì)方式僅為分子擴散。并且，通過 氣膜 或 液膜 傳遞的物質(zhì)的量即為 氣液兩相 之間傳遞的物質(zhì)的量。即： Hcp AiAi ?雙膜理論 2021/6/16 （ 3） 在氣膜和液膜以外的 氣、液相主體中 ，由于流體的充分湍動，溶質(zhì) A的濃度均勻，即認(rèn)為主體中沒有濃度梯度存在， 不存在傳質(zhì)過程 。膜內(nèi)流體流動狀態(tài)為層流，溶質(zhì) A以 分子擴散方式 通過氣膜和液膜，由氣相主體傳遞到液相主體。 【 處理方法 】 由于兩相間的傳質(zhì)過程極為復(fù)雜 ， 一般采用的方法是使用 模型法 來處理此過程 。 2021/6/16 【 幾點說明 】 ① 不同形式的傳質(zhì)速率方程具有相同的意義 ， 可用任意一個進(jìn)行計算 ； ② 每個吸收傳質(zhì)速率方程中 傳質(zhì)系數(shù)的數(shù)值和單位各不相同 ； ③ 傳質(zhì)系數(shù)的 下標(biāo) 必須與推動力的 組成表示法相對應(yīng) 。s ）； kX—— 以液相摩爾比差表示推動力的液相傳質(zhì)系數(shù)， kmol/（ m2s ）； kY—— 以氣相摩爾比差表示推動力的氣相傳質(zhì)系數(shù)， kmol/（ m2s BmLL ccZDk ??其中： —— 液 （ 膜 ） 相傳質(zhì)系數(shù) 2021/6/16 單相對流傳質(zhì)速率方程的表現(xiàn)形式 單向?qū)α鬟^程的傳質(zhì)速率可以表示為： 傳質(zhì)速率＝傳質(zhì)系數(shù) 推動力（ 通式 ） 由于推動力有多種不同的表示法， 吸收的傳質(zhì)速率方程有多種形式 。因此， 實際過程一般通過實驗測定 kG，或通過經(jīng)驗公式計算。 cAi cA 相界面 ZL L 2021/6/16 氣 （ 膜 ） 相傳質(zhì)速率方程式 按照有效層流膜模型 ， 結(jié)合 單向擴散速率方程 ， 可以得到氣相對流傳質(zhì)速率方程式： ()A A A iG B mDpN p pR T Z p? ? ?式中 ZG—— 有效（ 氣 ）膜的厚度； pA—— 氣相主體（ 膜外 ） A組分的分壓； pAi—— 相界面上 A組分的分壓。 2021/6/16 氣相 液相 【 模型要點 】 （ 1） 膜的厚度為 ZL ； （ 2） 膜內(nèi)為分子擴散； （ 3） 膜外無濃度差 ， 因此不存在傳質(zhì)過程 。 （ 2） 層流膜外 流體高度湍流，無濃度差（沒有推動力），故 沒有質(zhì)量傳遞過程 。 （ 2） NA的 表達(dá)式形式好看但不好用 ，并不能將 NA的表達(dá)式積分求出對流傳質(zhì)速率 NA。影響 DE的因數(shù)眾多，其值與流體 流動狀態(tài)及 所處的位置 有關(guān)， DE的數(shù)值很難通過實驗準(zhǔn)確測定