天津大學(xué)化工傳遞過程基礎(chǔ)陳濤課件第十章分子傳質(zhì)(參考版)
2024-10-22 15:10本頁面
【正文】 。 已知氣相總壓為 1atm，空氣濕含量為 /（kg干空氣 ）， 297K 時水的密度為 ,飽和蒸氣壓為 mmHg， 空氣 水系統(tǒng)的 m2/s。設(shè)萘在空氣中的擴散系數(shù)為 DAB，在溫度 T 下，萘球表面的飽和蒸汽壓為 pAs。 d (λ ＜＜ d） 費克型擴散 d (λ ＞＞ d） Kundsen擴散 d (λ ～ d） 過渡區(qū) 擴散 λ 可用下式計算 ： ?1 / 23 . 2 ()2RTMp????p↑， T↓， λ↓易發(fā)生 Fick擴散 三、多孔固體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)擴散 1221()ABPA A ADN c czz???ABABPDD ???式中 NA 三、多孔固體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)擴散 23AAAdcN r udz??r —孔道的平均半徑， m； Au—組分 A的分子平均速度 ， m/s 。 在吸附、非均相催化反應(yīng)中經(jīng)常遇到。 四、液體中的擴散系數(shù) 攪拌 攪拌 多孔板 ?V1， c1 V2， c2 對上室（ V2）作 A 組分的質(zhì)量衡算得： 21 2 21( ) 0AB dcD c c S VKd? ??? ? ? 對下室（ V1）作 A 組分的質(zhì)量衡算得： 11 2 11()AB dcD c c S VKd? ??? ? ?令 V2=V1， 二式相加得： 四、液體中的擴散系數(shù) 攪拌 攪拌 多孔板 ?V1， c1 V2， c2 2 1 1 2121()2 ( )ABdc dc d c cS D c c V VK d d?? ? ???? ? ? ?. θ=0， c1=c10， c2=c20 分離變量積分，得 1 0 2 01 2 12l n ( )A B A Bcc S DDc c K V? ? ? ??? ???12 / ( )S K V? ? ??—容器常數(shù)， cm2 四、液體中的擴散系數(shù) 容器常數(shù)的確定： 用已知擴散系數(shù)的稀溶液標(biāo)定得出，通常用c0= 104mol/cm3 的 KCl水溶液測定，擴散系數(shù)為 10 c m / sABD ?? ?四、液體中的擴散系數(shù) 氣相中的穩(wěn)態(tài)擴散 液體中的穩(wěn)態(tài)擴散 固體中的穩(wěn)態(tài)擴散 一、固 體中擴散的分類 二、均質(zhì)固體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)擴散 三、多孔固體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)擴散 第十章 分子傳質(zhì) 固體中的擴散 氣體在固體中的擴散， 例：氣體在固體催化劑的吸附與反應(yīng)，氣體在聚合物膜中的擴散 液體在固體中的擴散， 例：固 —液浸取、固體物料的干燥 固體在固體中的擴散， 例： ZnCu合金 一、固 體中擴散的分類 固體中的擴散 與固體內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本無關(guān)的擴散（均質(zhì)無孔固體） 與固體內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)的多孔介質(zhì)中的擴散（多孔固體） 一、固 體中擴散的分類 二、均質(zhì)固體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)擴散 固 液浸取時，固體物料內(nèi)部浸入大量的水，溶質(zhì)將溶解于水中，并通過水溶液進行擴散； 金屬內(nèi)部物質(zhì)的相互滲入，如鋅在銅中的擴散； 氣體透過聚合物膜的擴散。 四、液體中的擴散系數(shù) 攪拌 攪拌 多孔板 ?V1， c1 V2， c2 設(shè)實驗溶液為稀溶液，主體流動項可忽略。 由于兩室中均有攪拌，濃度時時均勻一致。 可采用毛細(xì)管法、多孔板法等測定。 一、 液體中的擴散通量方程 )( BAavAAABA NNCcdzdcDN ????)(21)(2211MMMC avav??????)(21 21 ABABAB DDD ??其中 平均總濃度 平均擴散系數(shù) 一、 液體中的擴散通量方程 )( 21 AAABA cczDN ???2. 濃度分布方程 211211zzzzccccAAAA?????二、等分子反方向穩(wěn)態(tài)擴散 )( 21 AABMavABA cccCzDN ??
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