《相际间的质量传递》PPT课件.ppt

7.3 相际间的质量传递,7.3.1 气液相平衡,单组份的物理吸收平衡：F=C-+2=3-2+2=3。,在温度、总压一定时，F=1，有：,Pe溶质在气相中的分压平衡分压。ce溶质在液相中的饱和浓度平衡溶解度。,（1）气液相平衡,（2）相平衡关系的表示方法,溶解度（相平衡）曲线：,分压对溶解度的影响：pe 增加，x 增加（T 一定）；,温度对溶解度的影响：T 增加，x下降（Pe一定）；,总压对溶解度的影响：在组份分压不变时，若P变化不大（P小于0.5MPa时），总压P的变化不影响 pe、x之间的关系。,a)pe=f（x），(T、P 恒定),说明：,b）ye x 曲线,注意：,P 对 x-y 图有影响，因为对于一定的 y，P变化将导致pe的变化，pe是影响溶解度的直接原因。,气液相平衡方程（享利定律）,在总压不高时（P小于 0.51MPa），溶质在稀溶液中的溶解曲线通过原点，且为直线,可表示为：,E享利常数，kPa,a）若液相为理想溶液，则在全部浓度范围内，上式均成立。此时，亨利定律与拉乌尔定律一致,E=P0。,b）不同气体：E 大，难 溶；E 小，易溶。,c）同种气体：,说明：,享利定律的其他表示法,浓度的表示方法不同，享利定律的形式不同。,X为比摩尔分率,E、H、m、m*之间的关系,E，H 之间的关系：,对于稀溶液：,cs 溶剂摩尔浓度，kmol溶剂/m3溶液。,E,m 之间的关系:,若气相为理想气体：,m，m*之间的关系：,对于稀溶液：,则：m=m*,7.3.2 相际传质方向与传递极限,（1）判断过程进行的方向,（2）确定传质过程的推动力,组成为 y、x的气液相相接触，传质推动力可表示为：,或,组成为 y、x的气液相相接触，传质方向为：,y1,x1,A,y1,x1,A,y1e,x1e,过程的传质方向及传质推动力图示,（3）判断过程进行的极限,平衡为过程的极限状态,净化气体为目的：,制取液相产品为目的：,7.3.3 相际传质的双膜模型,模型要点,气液相间有稳定的相界面 相界面两侧各有一停滞膜（虚拟膜或者有效膜），膜内 的传质以分子扩散方式进行 传质阻力全部集中在虚拟膜内，膜外相主体中高度湍流 传质阻力为零，即无浓度梯度。相界面上气液处于平衡状态，无传质阻力存在。,(1)传质速率方程,7.3.4 相际传质速率方程,对气相：,对液相：,气膜和液膜传质速率方程,总传质速率方程,根据相际传质的双膜模型：,同理，可推出：,其中：,(2)相界面浓度的确定,7.3.5 相际传质速率分析,气相阻力控制过程,称为气膜控制过程。,此时:,说明:气膜控制，增加气相流率,kG 提高,加快吸收过程。增加液相流速，效果不明显。,液膜阻力控制过程,此时:,称为液膜控制过程；,说明:液膜控制，增加液相流率，kL增加，加快传质，有利吸收。,双膜阻力联合控制 两者阻力均不可忽略如，中等溶解度气体的吸收。,