化工基礎理論概述

1、化工基礎理論概述第1頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二第四章質量傳遞 4.1.1 概述 化工生產中的傳質過程4.1.1.2.相組成表示法第2頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二化工生產中的傳質過程第3頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二1.傳質分離過程：利用物系中不同組分的物理性質或化學性質的差異來造成一個兩相物系，使其中某一組分或某些組分從一相轉移到另一相，達到分離的目的，這一過程稱為傳質分離過程。以傳質分離過程為特征的基本單元操作在化工生產中很多，有：第4頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二2. 相際傳質過程

2、的共性第5頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二相平衡與熱平衡不同：相平衡時一般兩相濃度不相等。此時，傳質過程仍在進行，只不過通過相界面的某一組分的凈傳質量為零，因此屬動態(tài)平衡。第6頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二3. 汽液傳質塔設備(1) 板式塔第7頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二(2) 填料塔填料塔示意圖返回第8頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二4.1.1.2.相組成表示法質量分率：質量分率是指在混合物中某組分的質量占混合物總質量的分率。對于混合物中的A組分有式中： 組分A的質量分率；混合物中組分A的質

3、量，kg；混合物總質量，kg。 1質量分率與摩爾分率第9頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二摩爾分率：摩爾分率是指在混合物中某組分的摩爾數nA占混合物總摩爾數n的分率。對于混合物中的A組分有式中：氣相：液相： 分別為組分A在氣相和液相中的摩爾分率； 液相或氣相中組分A的摩爾數，液相或氣相的總摩爾數。 質量分率與摩爾分率的關系為：式中 分別為組分A、B的分子量。第10頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二質量比是指混合物中某組分A的質量與惰性組分B（不參加傳質的組分）的質量之比，其定義式為摩爾比是指混合物中某組分A的摩爾數與惰性組分B（不參加傳質的組分）的摩

4、爾數之比，其定義式為式中 分別為組分A在氣相和液相中的摩爾比；質量分率與質量比的關系為2質量比與摩爾比第11頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二摩爾分率與摩爾比的關系為 質量濃度定義為單位體積混合物中某組分的質量。式中 組分A的質量濃度，混合物的體積，m3； 混合物中組分A的質量，kg。 3質量濃度與摩爾濃度第12頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二摩爾濃度是指單位體積混合物中某組分的摩爾數。式中 組分A的摩爾濃度，混合物中組分A的摩爾數，質量濃度與質量分率的關系為摩爾濃度與摩爾分率的關系為式中 cM混合物在液相中的總摩爾濃度，混合物液相的密度，第13頁，共15頁，2022年，5月20日，0點53分，星期二總壓與某組分的分壓之間的關系為摩爾比與分壓之間的關系為 摩爾濃度與分壓之間的關系為 例：在一常壓、298K的吸收塔內，用水吸收混合氣中的SO2。已知混合氣體中含SO2的體積百分比為20%，其余組分可看作惰性氣體，出塔氣體中含SO2體積百分比為2%，試分別用摩爾分率、摩爾比和摩爾濃度表示出塔氣體中SO2的組成。 4氣體的總壓與理想氣體混合物中組分的分壓第14頁，共15頁，2022年，5月