【正文】 0 z 擴散距離 z 圖 5 8 等分子反向擴散 A B 2021/6/16 ① 擴散過程中 ， 任一截面上總濃度維持不變 ， 即： c＝ cA+cB （ 2） 等分子反向擴散的濃度特點 co n s tdzdc A ?② 濃度梯度為常數(shù) α β T p T p cA1 cA2 cB1 cB2 1 2 C cB2 cB1 cA1 cA2 0 z 擴散距離 z 圖 5 8 等分子反向擴散 cA cB 2021/6/16 DAB=DBA=D 【 結(jié)論 】 在雙組分混合物中，組分 A在組分 B中的擴散系數(shù)等于組分 B在組分 A中的擴散系數(shù)。 【 說明 】 負(fù)號表示擴散方向與濃度梯度方向相反 ，擴散沿著濃度降低的方向進行。 【 擴散通量 】 2021/6/16 【 費克定律的 數(shù)學(xué)表達(dá)式 】 dzdcDJ AABA ??式中 JA—— 組分 A在擴散方向 z上的擴散通量， kmol/ m2s)。2021/6/16 第三節(jié) 吸收過程的傳質(zhì)速率 一、分子擴散與菲克定律 二、單向?qū)α鱾髻|(zhì)過程 三、兩相間的傳質(zhì)過程 四、吸收過程的總傳質(zhì)速率方程 第五章 吸 收 2021/6/16 一、吸收過程分析 氣相 液相 相界面 溶解 氣相擴散 液相擴散 氣相主體 液相主體 三步兩過程 吸收過程的構(gòu)成 2021/6/16 吸收過程傳質(zhì)的方式 吸收過程 相間傳質(zhì)過程 單相傳質(zhì)過程 分子擴散過程 對流傳質(zhì)過程 2021/6/16 二、單相傳質(zhì)過程中的分子擴散 什么是分子擴散 【 定義 】 靜止的流體內(nèi)部 ，若某一組分存在 濃度差，則因分子無規(guī)則的 熱運動 使該組分由濃度較 高處傳遞至濃度較 低處 ，這種現(xiàn)象稱為 分子擴散 。 分子擴散的兩種形式 分子擴散 等分子反向擴散 單相擴散 2021/6/16 分子擴散現(xiàn)象 2021/6/16 分子擴散現(xiàn)象 2021/6/16 2021/6/16 費克（ A. Fick）在 1855年在實驗的基礎(chǔ)上提出了菲克第一定律 ，指出：“由兩組分 A和 B組成的混合物中，在 恒定溫度、總壓 條件下，若組分 A只沿 z方向擴散， 濃度梯度為 dcA/dz，則任一點處組分 A的 擴散通量與該處 A的濃度梯度成正比 ”，即： 分子擴散的基本規(guī)律 —— 費克定律 dzdcJ A?A2021/6/16 【 定義 】 單位時間 內(nèi)通過 垂直于 擴散方向的 單位截面積 擴散 的物質(zhì)量，稱為 擴散通量 （ 擴散速率 ），以 符號 J表示，單位為 kmol/(m2 【 作用 】 擴散通量可以用來表征擴散進行的 快慢程度 。s dcA/dz—— 組分 A在擴散方向 z上的濃度梯度， kmol/m4； DAB—— 組分 A在組分 B中的擴散系數(shù)， m2/s。 2021/6/16 等摩爾（分子）逆（反）向擴散 （ 1）什么是等分子反向擴散 BA JJ ??【 定義 】 通過 連通管內(nèi) 任一截面處兩個組分的 擴散速率大小相等 、 方向相反 時 ， 此擴散過程稱為 等分子反向擴散 。 （ 3） 等分子反向擴散的擴散系數(shù) c＝ cA＋ cB＝常數(shù) dzdcdzdc BA ?? BA JJ ??將以上關(guān)系式代入菲克定律式，得到： 由于 則 組分 A在組分 B中的擴散系數(shù) 組分 B在組分 A中的擴散系數(shù) 2021/6/16 【 傳質(zhì)速率 】 在任一固定的空間位置上， 單位時間內(nèi)通過 垂直于傳遞方向 的 單位面積 傳遞 的物質(zhì)的量， 以 符號 N表示，單位為 kmol