氣體吸收的原理

第五章氣體吸收

第一節(jié)概述第二節(jié)氣液相平衡第三節(jié)分子擴散第四節(jié)對流傳質(zhì)第五節(jié)在填料塔低濃度氣體吸收過程的計算第六節(jié)氣體解吸第七節(jié)高濃度氣體吸收§5.1概述

一.傳質(zhì)分離過程簡介二.吸收與傳質(zhì)三.物理吸收和化學(xué)吸收四.吸收與解吸五.溶劑的選擇一.傳質(zhì)分離過程簡介1、傳質(zhì)分離過程的研究對象混合物的分離是化工類生產(chǎn)中的重要過程?；旌衔锏姆诸悾篴）非均相混合物，其分離主要依靠力學(xué)的，即質(zhì)點運動與流體力學(xué)原理進(jìn)行分離，已在第三章中進(jìn)行了討論；b）均相混合物，其分離特點主要依靠物質(zhì)的傳遞（分子傳遞和渦流傳遞）特性來實現(xiàn)混合物中各組分的分離。對b）均相混合物的分離稱為傳質(zhì)分離過程另外，對干燥和浸取等一類過程也列入傳質(zhì)分離過程。如：濕物料的干燥，也是依靠水分傳遞到氣相來達(dá)到分離目的?！?.1概述

2、傳質(zhì)分離過程的分類平衡分離過程：根據(jù)混合物中諸組分在兩相間的平衡分配不同來實現(xiàn)混合物的分離，這類方法稱為～。例如：蒸餾、吸收、萃取、吸附、干燥etc。速率分離過程：根據(jù)混合物中各組分在某種力場的作用下擴散速度不同的性質(zhì)來實現(xiàn)混合物的分離，這類方法稱為～。例如：氣體擴散、電泳、噴嘴擴散etc。在一般化工生產(chǎn)中主要應(yīng)用平衡分離過程。3、根據(jù)生產(chǎn)目的來分類化工生產(chǎn)中遇到的混合物多種多樣的，它們可以是g、l、s，可以均相，可以非均相，其中各組分的性質(zhì)可以相差很大，也可以是十分相似，各組分的含量可以相差很大，也可以相差不大（處一個量級）分離目的也不盡相同。一般分為四類：分離：將混合物中各組分完全分開，得到各個純組分或若干種產(chǎn)品。eg：air-----N2、O2、各種稀有氣體；原油----汽油、煤油、柴油etc?！?.1概述

提取和回收：從混合物中提取某種或某幾種有用的組分。eg：從礦石中提取有用金屬；從工廠排放的廢料中，回收有價值的物質(zhì)，除去污染環(huán)境的物質(zhì)；另外在醫(yī)藥上中成藥的提取etc。純化：除去混合物中少量雜質(zhì)。eg：合成氨原料氣中含有CO、CO2等有害氣體，易使cat.中毒，現(xiàn)一般采用銅氨液洗滌法、深冷分離法和甲烷化法，這些方法在經(jīng)濟性、選擇性等方面都在不同程度上存在著缺點，吸附分離，特別是PSA方法是新的發(fā)展方向。濃縮：將含有組分少的稀溶液增濃，稱為～。eg：在醫(yī)藥上中成藥的提取，可以通過膜過程對此進(jìn)行濃縮。4、根據(jù)組分在兩相間的分配差大小來分：相配很大：吸收、萃取、浸取、干燥蒸餾、吸附etc。其特點為：只須引一股流，兩相接觸即可。相配不大：精餾、回流萃取分餾吸附etc。其特點為：須引兩股流，分段形成兩相接觸?！?.1概述

二.吸收與傳質(zhì)1、引子均相混合物分離特點：主要依靠物質(zhì)的分子、渦流傳遞特性來實現(xiàn)混合物中各組分的分離。氣體混合物分離特點：總是根據(jù)混合物中各組分間某種物理化學(xué)性質(zhì)差異而進(jìn)行的。氣體混合物的分離方法：膜分離------主要依靠篩分作用，尺寸差異；精餾---主要依據(jù)沸點差異，eg：空分得到N2和O2；吸附分離------主要依靠篩分作用，尺寸差異；也有絡(luò)合作用，eg：Cu＋－CO；吸收------主要依靠混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度的不同得到分離目的。eg：用水吸收混合氣體中的NH3能使NH3、air加以分離，并回收NH3，其原因為：它們在水中的溶解度差異很大，將它們通入水中，NH3很容易溶解于水中，形成氨水溶液，而air幾乎不溶于水中?！?.1概述

2、吸收定義：氣體溶解于液體的過程，稱之為～。氣體吸收在工業(yè)及環(huán)保中的應(yīng)用回收產(chǎn)品：用洗油（焦化廠副產(chǎn)品，數(shù)十種C、H化合物的混合物）吸收焦?fàn)t煤氣中的苯、甲苯、二甲苯。※有機合成八大基礎(chǔ)原料：三苯、三稀（1,3-丁二稀、乙稀、丙?。⒁惠烈蝗?。氣體凈化：合成氨原料氣中含有CO、CO2、CO2S、H2S等有害氣體，易使cat.中毒。對微量CO、CO2現(xiàn)一般采用銅氨液洗滌法、深冷分離法和甲烷化法，但凈化度和能耗高，目前正開發(fā)絡(luò)合變壓吸附（PSA）的技術(shù)是‘無熱源技術(shù)’，是非常節(jié)能的發(fā)展方向。制備某種氣體的溶液：HCl（g)＋H2O----HCl(L)3NO2＋H2O==2HNO3＋NOSO2-----SO3＋H2O---H2SO4一般采用92.5%H2SO4吸收成為98%-----105%H2SO4。實際過程往往同時兼有凈化和回收雙重目的?！?.1概述

3、傳質(zhì)氣體吸收是傳質(zhì)分離過程。前面提到的傳質(zhì)分離過程中，重點是要講述平衡分離過程，是組分在兩相間的分配不同（平衡）來實現(xiàn)分離。氣體吸收過程包含有組分從一相到另一相的轉(zhuǎn)移。過程的推動力為：濃度差C過程簡介以NH3和air用水吸收為例：示意圖如右側(cè)圖一所示過程1)NH3易溶解于水中，其濃度為C0，而air難溶于水，液，而air幾乎不溶于水中；液面處濃度C<主體濃度C0，故NH3由氣相主體向氣液界面轉(zhuǎn)移；2)界面處液相中NH3濃度CL>液相主體濃度CL0，故在液相中從界面向深處移動；3)隨著吸收的進(jìn)行，氣相中NH3濃度減少，液相中NH3濃度增加，推動力C減少；4)當(dāng)氣液相達(dá)到平衡時，C＝0，NH3的轉(zhuǎn)移速率＝0?！?.1概述

氣體吸收過程的特點需加入另一物質(zhì)，使該物質(zhì)與原均相混合物接觸構(gòu)成并存的兩相；判斷是否發(fā)生組分的相際轉(zhuǎn)移？可以假想：每一相中各組分的濃度都均勻一致，若轉(zhuǎn)移的組分在兩相中的濃度偏離平衡態(tài)越遠(yuǎn)，則該組分的轉(zhuǎn)移速率越大；當(dāng)轉(zhuǎn)移的組分在兩相中呈平衡態(tài)，則該組分的轉(zhuǎn)移速率為零。相關(guān)術(shù)語介紹溶質(zhì)氣體或吸收質(zhì)：混合氣體中容易溶解的組份稱為～，用A表示，eg：NH3；惰性成分或載體：混合氣體中很難溶解的組份稱為～，用B表示，eg：空氣（air);吸收劑或溶劑：吸收中所用的能夠溶解某一組分的物質(zhì)稱為～，用S表示，eg：水；吸收液：吸收操作中溶劑吸收了溶質(zhì)氣體后所得的溶液稱為～，用S+A表示;吸收尾氣：吸收操作中排除的氣體稱為～，用（A）+B表示單組分吸收：溶質(zhì)氣體為單組分的吸收過程，稱為～單組分吸收：溶質(zhì)氣體為多組分的吸收過程，稱為～。§5.1概述

三.物理吸收和化學(xué)吸收物理吸收定義：溶質(zhì)氣體溶于液相中不發(fā)生顯著化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，稱之為～例如：CO2＋H2O＝H2CO3HCl（g）＋H2O＝HCl（L）丙酮（g）＋H2O＝丙酮（L）化學(xué)吸收定義：液相中有某種組分，能夠與溶質(zhì)氣體（溶解于L）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，促進(jìn)了吸收過程的進(jìn)行速率；例如：Na2CO3（K2CO3)

＋CO2＋H2O=Na2HCO3

（KHCO3)四.吸收與解吸一個完整的吸收分離過程一般包括吸收和解吸兩部分。解吸：從溶液中釋放出溶解吸收的溶質(zhì)氣體的操作，稱為～解吸的方法：加熱，因溫度升高，溶解度降低；減壓，因壓力降低，溶解度降低；惰性氣體與溶液逆流接觸，一般采用過熱蒸汽，一方面由于較高溫度，另一方面由于惰性氣體可以降低溶質(zhì)氣體的分壓，從而帶出溶質(zhì)氣體?！?.1概述

吸收與解吸聯(lián)合操作圖5-1吸收與解吸聯(lián)合操作§5.1概述

從焦?fàn)t煤氣中回收粗苯（苯、甲苯、二甲苯等）的生產(chǎn)流程圖如圖5-1所示。在吸收塔內(nèi)：焦?fàn)t煤氣與洗油（焦化廠副產(chǎn)品，數(shù)十種C、H化合物的混合物）逆流接觸，氣相中粗苯蒸汽被洗油吸收，脫苯煤氣從吸收塔頂排出；吸收粗苯后的洗油，稱為富油；在解吸塔內(nèi)：利用過熱蒸汽對其解吸，在解吸塔頂排出的氣相為過熱水蒸汽和粗苯蒸汽混合物；相分離器的原理是兩種液體不互溶，且密度有差異。在相分離器內(nèi)：過熱水蒸汽和粗苯蒸汽混合物冷凝后因兩種凝液不互溶，并依據(jù)密度不同而分層，粗苯在上，水在下。分別引出則可以得到粗苯產(chǎn)品，從而實現(xiàn)混合物的分離；解吸后的液相成為貧油，經(jīng)過冷卻器降溫后，再進(jìn)入吸收塔循環(huán)使用；如此循環(huán)往復(fù)，從而實現(xiàn)吸收和解吸的聯(lián)合操作過程?！?.1概述

五.溶劑的選擇溶劑又稱吸收劑，選擇良好的吸收劑是設(shè)計吸收過程的重要一環(huán)；選擇原則吸收劑對溶質(zhì)應(yīng)有較大的溶解度，以提高吸收速率，減少吸收劑的用量；同時為了便于吸收劑的再生回用，其溶解度應(yīng)隨操作條件的改變有顯著的差異；吸收劑對溶質(zhì)應(yīng)有良好的選擇性，即對于混合氣中待吸收組分的溶解度要大，對其余組分的溶解度要小；溶劑的揮發(fā)性要小，即蒸氣壓低，以減少溶劑的損失量；溶劑的粘度要低，這樣有利于氣、液接觸，提高吸收速率，也便于輸送；無毒；難燃；腐蝕性?。灰椎脙r廉；易于再生利用；不污染環(huán)境。§5.2氣液相平衡

一.氣液平衡關(guān)系二.亨利定律三.過程方向判斷與過程推動力引子：溶質(zhì)在氣、液相間的平衡關(guān)系是分析判斷溶質(zhì)在相間傳遞過程中的方向、極限以及確定傳遞過程推動力大小的依據(jù)。一.氣液平衡關(guān)系本節(jié)只討論單組分物理吸收的氣液平衡關(guān)系，即：氣相中只有溶質(zhì)A和惰性氣體B兩個組分，液相中只有溶質(zhì)A和吸收劑（溶劑）S兩個組分。單組分物理吸收的氣液平衡關(guān)系如圖5-2所示。圖5-2單組分物理吸收氣液平衡§5.2氣液相平衡

1、氣液平衡關(guān)系的確定（1）根據(jù)相律，單組分物理吸收體系的自由度F應(yīng)為：F＝C－＋2＝3－2＋2＝3式中：相數(shù)＝2（為G、L）組分?jǐn)?shù)C＝3（分別為A、B、S）（2）由F＝3知：三組分氣液兩相平衡時，在溫度t和總壓P和氣、液組成四個變量中，有三個是獨立變量，另一個是它們的函數(shù)。（3）約束條件說明：G:yA＋yB＝1L:XA＋XS＝1所以:P、t、yA、XA中知道三個,氣、液平衡就確定了。（4）小結(jié)：在溫度t和總壓P一定的條件下，氣液相平衡時，氣相組成是液相組成的單值函數(shù)。（5）平衡時氣液相組成的表示氣相中溶質(zhì)的分壓，稱為平衡分壓或飽和分壓；液相中溶質(zhì)的組成，稱為平衡組成，或者稱為氣體在液體中的溶解度；（6）實際上，對于多數(shù)體系，在總壓P不很高的情況下，可以認(rèn)為氣體在液相中的溶解度只取決于該氣體在氣相中的分壓，與P無關(guān)。§5.2氣液相平衡

2、氣液平衡關(guān)系的測定氣液平衡關(guān)系一般通過實驗測出。前人做了很多的工作，故我們可以查閱文獻(xiàn)和有關(guān)手冊得到部分需要的氣液平衡數(shù)據(jù)。3、氣液平衡關(guān)系的表示方法列表關(guān)系式-----如：Hery定律圖線。用二維坐標(biāo)繪成的氣液相平衡關(guān)系曲線，又稱為溶解度曲線。參見《化工原理》P204圖5-3、5-4、5-5所示。分別從這三圖中查得在P＝60kPa、t＝20℃時NH3、

SO2、

O2在水中的溶解度為：390g/

1000g

、68g/

1000g

、0.025g/1000g

。3、溶質(zhì)濃度的表示方法1）對氣相(GasPhase)采用兩種:分壓P摩爾分率y2）對液相(LiquidPhase)采用三種:溶質(zhì)A與溶劑S質(zhì)量比x’，其單位為：gA/1000gs體積摩爾濃度C－kmol/m3摩爾分率x－mol/mol§5濾.2氣液競相平虹衡二.接亨利踐定律1.梁內(nèi)容1）梅定義至：對挨于稀品溶液脈或難傅溶氣球體，唯在一鏈定溫淋度t和總悔壓不晌大的回情況氣下，強溶質(zhì)緩在液雹相中脹的溶編解度繩與它鴿在氣就相中煮的分橡壓呈斯正比竭，這斷一關(guān)太系稱禮為亨畏利定秒律（He群ry）。2）數(shù)學(xué)碎表達(dá)沫式：P*A=ExA式中p*A--溶質(zhì)A在氣獅相中云的平籠衡分布壓，聾單位屈：mm壟Hg，at檔m，P掌a伴e凱tc節(jié)；E-抓--歸-He彩ry系數(shù)燭,與P*A單位拿一致店;xA--眾-溶質(zhì)A在液閣相中沉的摩偷爾分敏數(shù)。4、評不同茄溶質(zhì)哨濃度藥間的炮關(guān)系占：x=友(容x’左/MA)/楊(x警’/找MA+1鐵00致0/返MS)C=營(煎x’盾/MA)/厚(x寇’+1果00占0)茫/C=竟x領(lǐng)/[頓x乎MA+沖(1僑－x超)擔(dān)MS]/說明刑：（1赤）在朱公式怒的轉(zhuǎn)呼換過眨程中趣主糖要利用畜的基建本原支理是程化學(xué)帝中的年相關(guān)內(nèi)容饅，即胳：質(zhì)量墻＝物漫質(zhì)的挖量×夸摩爾欄質(zhì)量物質(zhì)零的量嫌＝質(zhì)圈量÷裂摩爾泡質(zhì)量溶液吸體積潑＝質(zhì)耽量/廈溶液誦密度（2氣）x’扮g＋唐10語00賣gx-豪--乓--mo日l，（勝1－處x）溶劑§5川.2氣液逃相平倆衡3）纖亨利系數(shù)耳特性亨利失系數(shù)勿的值鎮(zhèn)決定投于物伶系的姜特性誓及歪體毯系的階溫度撇。溶肌質(zhì)或征溶液社不同誤，體捆系不范同，E也就址不同律。E的大蟲小反伶映了誰氣相那組分拋在該霜溶劑與中溶軍解度貝的大轉(zhuǎn)小。E越大監(jiān)，溶駐解度殼越小鴿。因為大：氣輪體在兇液體撥中的辦溶解鳳度隨津溫度借的升籠高而前降低堤，故：E隨著訊溫度T升高碰而E升高校。2.外亨利煤定律就的不買同表逮示方竊法1)仰原因喉：由于釀氣液業(yè)相中純?nèi)苜|(zhì)A的組魄成有各種焦不同派的表滿示方駛法，搜因此須：He掛ry定律戴有不燃同的毫表示義方法丘。2)鑰采用云摩爾沈濃度吳時的He陽ry形式P*A=CA/HCA—溶質(zhì)A在溶尊液中拉的摩雪爾濃濁度km刮ol/m3H—溶解浙度系倆數(shù)其廟單位掙為：(km窄ol/m3)/長(mm報Hg或at幟m或kP舉a)§5議.2氣液隙相平志衡3)激濃度妄采用端摩爾餐分?jǐn)?shù)累時He英ry形式y(tǒng)*A=mxAy*—與組螞成為XA的溶瘦解呈主平衡船的氣相腫中溶砌質(zhì)A的摩魂爾分佳數(shù)m—相平順衡常接數(shù)4)男常數(shù)H、埋m的特宗性H與E相反覺，H愈大蒜，溶厚解度羅愈大偵，且杰隨溫度T的升柱高H而降贊低；m與E類似猛，m愈大督，溶晌解度任愈小閱，且膠隨溫度T升高羨而m升高聯(lián)。3.He諒ry定律睬中E、含H、農(nóng)m間關(guān)閱系1）撿確定爹依據(jù)根據(jù)嶺組成蠅之間晌關(guān)系敞及道象爾頓分壓謙定律烏，即代可確資定E、剛H、蹤蝶m之間的圖關(guān)系逗。2)秧確定彈過程因為禁：P*A=ExA代入y*A=P*A/P得:y*A=智(E尸/P仇)XA與y*A=mxA對照肥得:m=穿E/燃P因為昨:XA=CA/C代入P*A=CA/H得:P*A=C宋XA/H與P*A=ExA對照每得:E=里C/燈Hm=汽C/素H*也P式中風(fēng)：C—溶液題的總補摩爾處濃度§5泰.2氣液旗相平餡衡3)倒注意獲事項對于章稀溶究液，CA很小熊，C=/MS一般其認(rèn)為憤總壓刻在5at紡m以下煌，E、縮慧H值與臟總壓凱無關(guān)果。4)桃參考煩文獻(xiàn)R蜘H恰Pe促rr腎y.拴C杠HCh姐il組to民n.《殃Ch徒em坦ic意al農(nóng)En餡gi飽ne牢er孟s惠Ha拉nd縱bo莫ok恨》身5t父hed.全N屑ew汁Y考o(jì)r潔k,逆M管cG占ra快w—盜Hi合ll百.沫In延c.尚1閃97塑3R被CWe絞as撐t.芽《H蓄an幟db揀oo飼k千of鵲C煎he枝mi習(xí)ca宿l蹈an井d波Ph血ys填ic澆s》丸59笛thed.照CR難C.前P真re捉ss子,兔In暫c.嫁1劣99獸7—隊19花78三.過程寸方向訊判斷懼與過遲程的冶推動司力1、漫過程觸方向浙的判饒斷01x1xy1y1*b(蘿y1,x1)aca)煤y1=m杯x1,g-鴿L平衡橡，推勺動力淹△=翻0b)淋y1>mx1,y1>y1*,吸收盯,△法=y1-y1*c)染y1<mx1,y1<y1*,解吸島,△商=y1*怒-趨y1m§5釋.2氣液懇相平聰衡2、賠推動霜力可遠(yuǎn)以有連兩種養(yǎng)表示鬧方法稿：（yA-yA*）—炮—氣相因組成獲濃度疾差表百示的州吸收主推動傲力(xA*-xA)—怪—液相征組成任濃度膝差表救示的區(qū)吸收啄推動搏力兩者韻△越鴿大，紹過程絲式速率蕉也就傻越快3、部確定教過程蜻的極吧限1）灘所謂代過程留的極偶限是奏指兩施相經(jīng)飲充分晉接觸鵝后，梅各自李組成溉變化問的最燙大可餓能性傭。這捷和兩財相的什量比狹有關(guān)碎，也坊和兩報相的唯接觸筑方式舊（逆貸、并達(dá)）有文關(guān)。2)眼今以增逆流雁接觸陶吸收玻塔為反例：1)宿若塔支高增磨加，讀吸收事劑量騙(L/京G)減小句,則訪塔底望出口虎的x1必將騙增高搞，但即揀使塔睛高h(yuǎn)趨向獸無窮假大，L很少，x1也不征會無玻限增腸大，害其極獲限為氣蜓相y1的平腔衡組駛成x1*：x1宏ma戒x＝x1*＝炒y1/m尾氣y2混合面氣y1吸收莊劑Lx2吸收載液x1§5借.2氣液嗽相平耍衡2)拜另一涌方面宜,如刺果塔忍高h(yuǎn)（增加）巡壽，L霧（增加潑），煉即液瞧氣比L/欲G趙（增加筆），養(yǎng)那么宵出口y2將降低。但即項使塔貧高h(yuǎn)趨向蓋無窮大，L很大生，出戀口y2也不拾會不愉會低于桐吸收晌劑入鈴口組貢成x2的平扔衡濃度y2*，即：y2決mi蠶n＝y(tǒng)2*＝笨m昏x23)結(jié)論淹：由此石可見躬，由伸相平升衡關(guān)賢系和呈液氣比，拉便可停確定耽吸收紋液出沿口的湯最高組成x1炮ma普x和混澡合氣汽出口淚的最蛾低組成y2攜mi鵝n。習(xí)題杯：p2寧34頁遍1縫、3悲、4§5威.3分子察擴散（傳輸質(zhì)分絕離過植程的嘴動力沖學(xué)）一.楊引言二.催分子壯擴散廉速率旨方程--摘--Fi晃ck定律三.賞分子退擴散拾傳質(zhì)倡速率四.成組分貴在氣錄相中矛的分性子擴四散系烘數(shù)五.端組分處在液寨相中涂的分冒子擴得散系堅數(shù)六.孔單相噸中的撫穩(wěn)態(tài)辯分子避擴散七.睡渦流袍擴散一.驕引言1、姻傳質(zhì)卵分離送過程士的分縫類傳質(zhì)虜分離謀過程麻分為關(guān)兩類蜘：過程協(xié)的熱汪力學(xué)哄（或觸稱靜脾力學(xué)鴉）和過者程的巾動力患學(xué)。尾分述軍如下暴：（1復(fù)）過壇程的去熱力臨學(xué)：前面戀說明狡了如回何利情用混己合物規(guī)中諸組分蘿在兩遼相間源平衡雪時分爭配的扭不同性質(zhì)曾,人耐為地舒使之騾形成黎兩相敗體系鳳，使組隊分在宿相間娘傳遞準(zhǔn)，實合現(xiàn)混己合物地分旅離，嚷這些劍是傳茄質(zhì)分鋪離過點程的一方恭面，缺即過彩程的兄熱力寄學(xué)；§5讀.3分子武擴散（傳寄質(zhì)分打離過脅程的董動力員學(xué)）（2）扎過程茂的動駱力學(xué)蒜：傳質(zhì)虎分離梳過程洲的另多一方芳面是過程牲的動持力學(xué)格，它環(huán)討論磚傳質(zhì)闖分離過程弄的機解理和晌速率愁，即劑組分帶如何從一肥個相熟傳遞辦到另仗一個或相和稍傳遞的速管率。2.江物質(zhì)臂在相集間的算傳遞宮步驟一般個說物伶質(zhì)從漠一相底傳遞樹到另一相括的過腦程可乞以分令為三飄步：（1咐）物陽質(zhì)從敞一相最主體鞋擴散護(hù)到兩相鏡的界造面；（2訓(xùn)）在肅界面煩上物渴質(zhì)從丑一相鑒轉(zhuǎn)入另乳一相核；（賄平衡弄）（3嫩）物補質(zhì)從殊界面泛的另守一相腔向其主痰體擴形散。3.嘉本節(jié)遙主要漁討論坑內(nèi)容為了醫(yī)認(rèn)識享兩相烘間的鵲物質(zhì)欠傳遞（傳券質(zhì)）誓，首爛先要滅討論話物質(zhì)膽從流體主雨體到虜界面霉和從縱界面測到流芝體主體的叉擴散館，即窩單相誕中的漲擴散交。兩相冬間的息物質(zhì)憶傳遞謠也是熊屬于過程難動力脊學(xué)的志內(nèi)容組，但昌本書醬安排在下瓜一節(jié)墊討論。§5蔬.3分子慈擴散（傳自質(zhì)分笨離過橋程的訪動力沈?qū)W）二.仗分子躬擴散句速率犯方程--邪--Fi兔ck定律物質(zhì)魄在流燦體相馬中的撈擴散特可依靠分蹄子擴柴散和皆渦流淹擴散墓來實貌現(xiàn)，它們塔與傳絨熱中綠的熱判傳導(dǎo)津和對短流類似。物質(zhì)興在流樓體主愧體與鏟界面進(jìn)間的擴散陽，亦班與流忘體與相壁面薄間的駱對流傳熱隱（給目熱）渡類似庭，并浴稱之堆為對流傳弄質(zhì)。遙（綜狹合作膛用）1．擔(dān)分子跟擴散定義票：依袋靠物踢質(zhì)分琴子的娃熱運宇動，披物質(zhì)險從一綿處轉(zhuǎn)蛇移到攔另一柿處的籌過程濟稱為艷分子吧擴散踢。機理爺：在椒任何軌物體豎中物萍質(zhì)的仁分子謎始終齊處于述不停限的運火動當(dāng)鐮中，帆由于掙這種怖運動釘，物堂質(zhì)可送以從肅一處烈向另乞一處醫(yī)擴散魔。平衡敲態(tài)：棉當(dāng)流片體中質(zhì)各處返的物券質(zhì)濃拼度相誼同時丑，在明任意患位置縫上正先方向棗的擴涉散速置度相擁同，盈所以姨在流兔體各細(xì)處沒立有組鳥分的雁凈轉(zhuǎn)窮移。§5噴.3分子倒擴散（傳丘質(zhì)分逢離過差程的扎動力怒學(xué)）舉例酷說明辟：只志要濃令度差既△C存在,貓就會稈有分羨子擴狐散引牽起的盲物質(zhì)傳遞母。如果很靜止糊的流憲體中麻存在畢濃度鎖差(阿△C)存，由于更分子趙擴散仿的原旨因，零物質(zhì)買從高惠濃度逃地方匪擴散萄到低樣濃度然的地嫌方。在層蒙流的糕流體呀中，拍如果友與垂糞直的郊方向秒存在眼濃度懂差(淘△C)芝，亦可未由高C向低C方向儉擴散條。在任遙意渦辟流擴蠟散的督流體違中，垮只要洗存在廉△C，也將稿有物封質(zhì)通心過分閘子擴姑散從奮高C處→托低C處，虹擴散句機理憤除分使子擴他散外傷，主挺要是問依靠許渦流弱擴散棉。2、智分子奸擴散乳速率告方程鋪——玩費克暢（Fi戰(zhàn)ck）定律分子鞭擴散釣的速尾率：用單柱位時殃間內(nèi)肯通過堵單位太截面積的胃量表餡示，文稱為來分子另擴散染通量靜。費克傲（Fi樹ck）定律濁內(nèi)容對于蓮兩組劇分物衛(wèi)系，荒某種兩組分的擴偶散通生量（JA）,與該百組分蠶方向上的決濃度代梯度干成正捧比，啟此關(guān)米系在18呼55岸年由建費克慨（Fi隨ck）在實游驗的基礎(chǔ)獲上提慨出，削稱為返費克虧定律款。§5喚.3分子優(yōu)擴散（傳濤質(zhì)分魂離過吧程的粱動力坦學(xué)）Fi桑ck定律隔數(shù)學(xué)胃表達(dá)復(fù)式JA=－喂DAB(dCA/dz)km爸ol/(閑s.鳴m2)式中級：JA——混合將物中要某處柜組分A在z方向糠上的謠分子紋擴散漿通量徐，單惠位為菊：km竹ol/(痛s.激m2)；dCA/dz——混合畏物中凱該處攏組分A在z方向稍上的箭濃度蝕梯度估，單題位為厲：km幼o(hù)l/(槳m3.m岔)；DAB——組分A在介曉質(zhì)B中的兇擴散安系數(shù)，價單位悟為：m2/s‘－兇’——因為遣組分A是沿鋸著濃梯度降代低的方飼向擴夸散，擔(dān)為使帝沿此牛方向還的JA為正只值，溫式中要右側(cè)渾加“議一”雙號。同樣仿對B而言宿，混合銳物中絕某處熱組分A在z方向沖上的業(yè)分子決擴散址通量酒為：JB=－俗DBA(dCB/dz)Fi搖ck定律義對氣姥體(ga貫s)的表頌達(dá)式對氣霞體（ga創(chuàng)s）潑,摩爾撕濃度疲可以用分御壓表倦示：CA=PA/棒(RT)則Fi睡ck定律變?yōu)楣Γ篔A=－嫂(DAB/RT)(dPA/dz)式中襲：PA—組分A的分確壓PaR—寧83男41肥J研/(km趨ol.k珠)縫or8.蜜31遍4繩J充/(mo殃l.k回)T臭—氣體洪(ga蓋s)的溫隊度，K.§5忠.3分子宮擴散（傳已質(zhì)分巨離過光程的恭動力耕學(xué)）DAB和DBA關(guān)系★氣相爽：對于輸靜止藍(lán)的A、鄰B兩組去分的鄉(xiāng)豐混合澇氣體案，設(shè)岔其中愛濃度讀差，爸則A、賤B兩組刊分將賽產(chǎn)生簡分子剪擴散鞏。就性某一副截面里而言盡，兩挪組分舌的擴守散通陸量分真別為蔑：JA=－中DAB(dCA/dz)JB=－匪DBA(dCB/dz)A和B的擴抹散方傳向恰慣好相揪反；若氣同相為勵理想糖氣體(id她ea逐l岔ga井s)抖，其中產(chǎn)各處窗的溫悶度T和壓極力P相同殲，則患?xì)怏w強各處虛的總再濃度CT均相枕同：CT＝CA+在CBdCA/dz+dCB/dz=羞0dCA/dz=－dCB/dz因為束氣體因為奔?xì)怏w述處于喝靜止券狀態(tài)，新沒有勇整體祖的流讓動，疼所以遭必須有各：JA=晨－JB即有－DAB(dCA/dz)=DBA(dCB/dz)DAB=DBA結(jié)論憐：由廢上可描見，糖對于斑兩組顏分氣流體混莫合物襖，組討分A在介濾質(zhì)B中的到擴散榮系數(shù)DAB與組彎分B在介辟質(zhì)A中的會擴散鋤系數(shù)DBA★液相梨：對掩于液掌體混撓合物叔，因希為通常CM總濃號度不畢是常名數(shù)，廳∴液扶相組承分的里擴散信系數(shù)睬不存涉在上糧述類穴似的貿(mào)關(guān)系求。§5改.3分子鄰擴散（傳宗質(zhì)分夸離過泥程的悔動力貢學(xué)）3.適用氣范圍：(1瓜)雙捐組分逗物系趙；(2短)一倍維分炎子擴那散；(3輛)定徐態(tài)過寺程;(4扛)描黑述空鳳間一渡點(po鍵in戰(zhàn)t)心。三.裳分子立擴散扮傳質(zhì)抄速率掩（傳奮質(zhì)通樹量1.祖三傳駁類似在氣伯體中度三者謝的傳俗遞機過理也影很類海似：川質(zhì)量嫂傳遞演中費買克定宣律形險式：JA=－希DAB(dCA/dz)動量詢傳遞美中的產(chǎn)牛頓另粘性作定律?。?±(d/dy)熱量尼傳遞刃中的化付立混葉定利律：q=－(dT/dz)2.擴散冒通量刃的計技算基窄準(zhǔn)與傳刺動、大傳熱緩類似榜，費確克定喇律表述的社擴散惱通量謙也是休以流袍體中燃某截史面為基準(zhǔn)乳的分西子擴授散通污量。B反向擴散§5餡.3分子消擴散（傳諸質(zhì)分詠離過荷程的秋動力團學(xué)）3.劫擴貢散通紋量實勁際基塌準(zhǔn)選敘擇及昆計算實際夸上，慈在討境論相簽間傳丹質(zhì)過病程時民，常緞以設(shè)居備總肺某個蔬截面貸為基銜準(zhǔn)（旺即以為空間欲中的穗某個雄截面受為基眾準(zhǔn)）撞來分隱析通陣過此隔截面守的傳伙質(zhì)通攏量。這里揭除了己按Fi骨ck定律布計算憐的分始子擴飽散通匪量外則，還獨包括日流體眾整體趴流動喝（主啦體流歇動，愿同時視攜帶A、冒B）提供赤的通的量。擴散賣通量哀的計笨算如圖擋所示驅(qū)，取瓦設(shè)備蔬中的符截面I-睜I討論醒。已兩知此年截面揚上組趣分A、板B的濃錄度分門別為霞：CA和CB，CA0>CACBJANMJBCB0>CBLII→zNGLCBG>CBLA吸收形成辰局部表真空已知此截辰面上禽組分A、妹B的濃度督梯度僵分別尿為：(dCA/dz)和(dCB/dz)。§5傷.3分子價擴散（傳扭質(zhì)分錦離過侮程的箱動力巾學(xué)）★則通璃過I-饅I的組恰分A的傳孝質(zhì)通倚量為滾分A的分健子擴設(shè)散通簡量JA和流酸體主野體流宜動引針起的陳組分A的通族量NMA之和貸。即犬：NA=唉JA+NM(CA/母CM)式中憐：NA——組分A的傳先質(zhì)通市量，單位上為：km己ol/(犬s.班m2)；NM——通過悄主體泥流動紫經(jīng)過I-獸I面的魔通量熱?！锿碛懀篘B=捏JB+NM(CB/翼CM)★通過容主體身流動客經(jīng)過I-議I面組正分A和B的總袍通量腦：N=藍(lán)NM+JA+JB四.嘉組分切在氣扣相中鴉的分癢子擴叛散系膽數(shù)1.睡擴散疑系數(shù)（1籮）定搬義：翼擴散左系數(shù)均是物富質(zhì)很雷重要繪的傳嘴遞特乳性，焰它表醒示物夫質(zhì)分覆子擴運散速故度的安大小報，擴幟散系僵數(shù)大普，表困示分染子擴房誠散快懼。（2蘿）單龍位：m2/饅s或cm2/搖s宴；擴散悉系數(shù)嘴的單眠位可掃由式JA=－半DAB(dCA/dz)導(dǎo)出屆。NB際：這與拋熱傳簡導(dǎo)中錦的導(dǎo)枯溫系企數(shù)和流霜體的敬運動殘粘度＝針/淚的單位夢相同各。其珍中又稱錄為熱折擴散窩系數(shù)＝脹/炭(蘋CP)§5請.3分子銹擴散（傳之質(zhì)分磨離過伴程的左動力貴學(xué)）（3斬）影捧響因并素：不僅淚取決昂于組護(hù)分本孤身；而且納還與奏介質(zhì)雷(與學(xué)它共糞存的旦其他麗物質(zhì)期)；組分蠟的濃黎度以弟及溫慮度、靈壓力正等因慨素有順關(guān)。（4副）獲脅取方鼠法：★物仁質(zhì)在宋不同悉條件萄下的狂擴散盈系數(shù)勤一般舞需要寸通過沫實驗灣測定漁；P2份10例5際-2攜說明吸了如證何用愧實驗磚法求辭取物范質(zhì)在殿氣體尋中擴隱散系無數(shù)?！锍Ｒ娍兾锵倒サ腄可在旗手冊趕中查粉取;★當(dāng)查脫不到護(hù)數(shù)據(jù)馬時，包可用討實驗乖測，貍或用農(nóng)適當(dāng)?shù)甑?晌半)脹經(jīng)驗詳公式抬估算企。2.誤組分豆在氣姻相中熊的分望子擴道散系恩數(shù)經(jīng)驗撫公式蹲介紹(1撈)物靈質(zhì)在破氣體叉中的申擴散陰系數(shù)椒主要雀取決注于溫刮度T、壓力P和氣談體組選分的蛙性質(zhì)航，當(dāng)野壓力P不高峽時，諒擴散懷系數(shù)會基本裂上與坑物質(zhì)優(yōu)在氣稀體中棟的濃暢度無呢關(guān)。鮮大致呢范圍英為：10-1～1cm2/s麗or廈10-5-1目0-恥4m2/s沒.(2押)當(dāng)沒匯有擴張散系粉數(shù)的料實驗謀數(shù)據(jù)杜時，挨可應(yīng)增用文孫獻(xiàn)上少介紹扎的半氧經(jīng)驗排公式偷。這斑些公要式都辨是根州據(jù)氣臭體分旬子動致力理釋論，圣先經(jīng)反理論牌推導(dǎo)走，然壺后加杯以適自當(dāng)修勵正而東得，皇式中狐的特牙性常秀數(shù)由矩實驗?zāi)敬_定唐?！?音.3分子程擴散（傳許質(zhì)分散離過雅程的獵動力庫學(xué)）(3妨)經(jīng)掛驗公結(jié)式：椐分畢子動介力論雕而得涉：D＝張bT3/縣2(1闖/MA+素1/擾MB)1/涌2/窩P/塘(顛VA1/維3+遠(yuǎn)VB1/證3)2Gi遲ll別il漫an赤d（1滅93迎4年）環(huán)用實滑驗確誰定了百常數(shù)b，得b＝刊4.杰361充0-5式中排:D變——分子偉擴散胡系數(shù)糕，m2/s址；賴P篩—住—總壓黎，kP攪a；MA、MB——渣A、萬B的分營子量蠟；T挑—查—溫度亡，K兔；VA、VB——按A、梢B正常類沸點殘(bp.)下的太分子顯體積袖，cm2/mo識l組分培的分扶子體搖積可利根據(jù)暗正常bp.下液懲態(tài)純潤組分竟的密困度求荷得，P2紛12表5小-2劫和表爺5-填3列改出的治是分擇子體訂積和宣原子浩體積鉆。晴分雪子體咐積可象據(jù)原罵子體撈積按欣柯普擁（ko突op）加和撒法則活近似鴨估算套。誤艘差達(dá)親20患%。Hi訂rs峽ch牽be桶l(fā)d水eret賭c(黃19選48竹,1杰94彩9)提出材，適貧用中祖等P和T(接近賤常壓投室溫咸):D＝光4.裙361桑0-5T3/剪2(1泄/MA+叫1/奧MB)1/夠2/償P/半（AB2QD)式中包:AB—碰撞傭直徑泛,QD—碰撞讓積分裁,是kT/AB函數(shù)栽,AB＝(AB)1/2NB吊：當(dāng)變階化T、象P時，獲可據(jù)但上式辯得到創(chuàng)：D＝索D0(P0/P辣)(世T/逝T0)1.嬌5§5肚.3分子戚擴散（傳蘆質(zhì)分屑離過銷程的鳴動力霞學(xué)）五.語組驚分在頃液相臟中的可分子筒擴散冊系數(shù)1.所研究輔現(xiàn)狀物質(zhì)錫在液仍體中盜的擴扁散系微數(shù)與槽組分業(yè)的性橡質(zhì)、抵溫度銅以及渣濃度服有關(guān)礙。對慶其研裕究不晌如氣鄙體那獎么廣錘泛，褲這主瞧要是顏由于鼻液體殲中分厚子之幟間的定作用淺比較虹復(fù)雜貸，理橡論分聚析不綁夠成澤熟，宴所以突現(xiàn)有跡估算販液相DL的關(guān)馬系式間可靠堅性不婆如氣槽體。2.上液相各中分何子擴桐散系互數(shù)的替量級液體桑中的嶄分子華比氣嶺體中兄密集效,分編子租運動議不如阿在氣謀體中矛自由牽，所以磚：可犯以通坑過預(yù)撐計物芒質(zhì)在褲液體藍(lán)中的創(chuàng)擴散匙系數(shù)DL要比怕在氣敞體中朗小的螞多，伶一般搞兩者性相差萬約1椒04-1都05倍，曬但由毅于氣漂體中顛組分溪的摩森爾濃鐵度比li栗qu勺id中小償，所筐以氣肢體中席的擴眠散通退量只材比li趨qu錯id大1洲0-艱102倍。3.姨經(jīng)驗塊公式對于觀很稀速的非悄電解溪質(zhì)溶難液，DAB可由器下式諒估算憐(Wi排lk醉e-C防ha坑ng澇)：DAB＝7痕.41雪0-8T(MB)1/盲2/吼(VA0.肺6)式中旋：DAB—分子拘擴散午系數(shù)巖,m2/s石;MB—溶劑B的分抱子量韻；§5霧.3分子打擴散（傳急質(zhì)分告離過消程的謝動力靈學(xué)）T錄—溫度撒，K；—溶液舟粘度勻，cP；畢VA—A在正斗常沸赤點(bp.)下的閣分候子敘體積塌，cm2/mo膽l—溶劑法的締沒合因虛子；值梨：H2O為2.撤6，榜甲醇綠為1蜓.9痛，乙柄醇為莖1.鵲5，可苯、班乙醚哨非締合老溶劑耽為1款.0延。對電體解質(zhì)洋溶液壇的擴械散系藍(lán)數(shù)，芳擴散灘是離酬子而帆不是浴分子斯。然敢而，王在無拒電勢序的情妙況下沾，純抗（單挽一）涼鹽的聞擴散文可按附分子流擴散以來處溫理。弊它可技以使衰用Ne缸rn徐st-Ha宰sk淘el壘l方程珍：DAB＝RT潔(1南/n＋+1粉/n－)/F2/(磨1/＋0+班1/－0)式中外：DAB—分子慨?dāng)U散真系數(shù)咐,cm2/s爸;T形—溫度膽，K；R撥—8援.3怒14醬J陪/mo賄l.使K；＋0、－0—極限稱(零機濃度送)離子電錦導(dǎo)，勢單位帥為：Acm-殖2(Vcm-拳1)(g傲-eq蓋ui妥vcm-吹3)n＋、n－—陰陽網(wǎng)離子敗的價明數(shù)；F例—法拉榮第常粘數(shù)，宋其值棍為：96騰50槽0C(g硬-eq的ui插vcm-筍3)-1§5止.3分子貿(mào)擴散（傳鄰質(zhì)分鈔離過滴程的忌動力望學(xué)）六.載單相桐中的產(chǎn)穩(wěn)態(tài)膠分子微擴散1.擋引言當(dāng)兩哄相互慎相接獵觸,安物質(zhì)朽在相史間進(jìn)付行物擺質(zhì)傳丹遞時鑼,從癥一相辣的主服體到大界面遵將建器立起脈一定虎的濃比度分疲布,造在組章分?jǐn)U典散的耽方向脹上,集組分炭的濃圖度逐津漸降網(wǎng)低,搖經(jīng)過搶較長掀時間液,過柏程達(dá)閱到穩(wěn)咸態(tài),敘此時奮各處悶的濃沸度保旋持定橋值,著不再帽隨時艇間變嶺化而句變化屢,組扛分的蘇擴散找速率攝也變駕為定梳值。相間命的傳認(rèn)質(zhì)有爆兩種礎(chǔ)典型脾情況花:1)城等摩伯爾反認(rèn)向擴花散2劃)單墳向擴鮮散。單相燙中的版?zhèn)髻|(zhì)母也有盟這兩藏種情噸況。2.等摩話爾反哭向擴圣散舉例eg：兩組政分混詠合物遷的精需餾過裝程是跡等摩私爾反胖向擴剝散的脈典型廊例子挨。在該過程中(酸如甲鉗苯-醉苯體句系)告,易偵揮發(fā)脆的組掌分從Li循qu薪id程→g著as相傳泊遞,插難揮蓮發(fā)組培分則桐從ga席s→奇L想iq調(diào)ui被d相傳洪遞。直若兩量種組撫分的艙汽化與潛熱r相同毅，那些么1mo息l難揮大發(fā)組泥分從裝氣相擦冷凝堪傳入訪液相軟時所追放出泉的熱崇量恰亞好使哨1mo喚l易發(fā)寒揮組灘分從Li脫qu慎id杰→g閣as江。這樣般，在故氣、糖液兩持相中流這兩配種組括分就形成傅了等劈燕摩爾排反向?qū)憯U散。§5股.3分子罵擴散（傳譜質(zhì)分轉(zhuǎn)離過柴程的怎動力奸學(xué)）特征1）忘擴散僻過程墻:在鈴汽相皆中難蠶揮發(fā)超的組得分從缺氣相船主相故向氣益、液扶界面較擴散惡易揮博發(fā)組滅分從今界面抽向氣豈相主往體擴標(biāo)散；扶在液嬸相中宅難揮啦發(fā)組鴨分從城氣界述面向犧液相婦主體卡擴散受，易報揮發(fā)獨組分餓從液宗相主移體向早界面某擴散幸。2）近兩者識擴散乳通量響大小壤相同蹲，方暗向相拜反。傳質(zhì)稍速率泛的計尾算現(xiàn)討睜論在啦穩(wěn)態(tài)肉條件齡下，叮兩組躍分（A、酷B）混合矩物在臘氣相客內(nèi)的繼傳質(zhì)鉤速率室。如快圖取界站面的巴氣相及側(cè)和馳離界座面z的兩靠個截粗面①和冶②，在截旬面上的濃全度分情別為蔥：A:CA1(PA1)，CA2(PA2)；徹B:CB1(PB1)，戒CB2(PB2)；CA1(PA1)CB1(PB1)JA＝NAJB＝NB0椒→z界面①液相氣相瞧側(cè)②CA2(PA2)CB2(PB2)JA＝NAJB＝NB§5健.3分子液擴散（傳暮質(zhì)分霜離過勤程的悶動力村學(xué)）計算扇：A、嬌B的傳晌質(zhì)通起量。解：柳取截蟲面①與②之間新的空哈間為業(yè)系統(tǒng)冰作物凱衡，i）一方半面∵墨穩(wěn)態(tài)榆等摩情爾反區(qū)向擴忠散∴通盆過1盲、2婚面通樓量有稍如下愿關(guān)系上：NA1＝NA2NB1＝NB2∴沿z方向驗上的NA和NB均為哲常數(shù)扯。ii鋪）另一肌方面雁：∵截必面①與②之間棍無物臂質(zhì)的殲增減∴無鐘主體躁流動翁，即NM＝0據(jù)：NA=裹JA+NM(CA/愉CM)[改NB=峽JB+NM(CB/最CM)衛(wèi)]得：NA=竹JA=－郵DAB(dCA/dz)∴NA=－頁(DAB/澡RT護(hù))扔(dPA/dz)=－悲DAB(dCA/dz)然=C酒on星st趨an駛t由此種可知顫：CA(PA)隨z的變東化為仰線性場關(guān)系的（即坐直線狹關(guān)系俗）。ii夏i)積分包(NB碼:CA1＋CB1＝CA2＋CB2）截面①→②積分衰上式禾可得覽：NA=士(DAB/z礦)(帝CA1－_CA2)=(族DAB/zR遠(yuǎn)T)炕(PA1－PA2)iv勿)同理NB=易(DAB/z低)(貨CB1－_CB2)=(巖DAB/zR級T)勉(PB1－PB2)v）結(jié)論翅：NA=－逢NBvi狗）對于腹液相險內(nèi)傳偶質(zhì),撒如總掛濃度CM視為黑常數(shù)艦,蘿也可辭應(yīng)用NA=－賠NB?！?耀.3分子揉擴散（傳鐵質(zhì)分煤離過姻程的央動力旬學(xué)）2）況單向銹擴散舉例eg：吸收執(zhí)過程洲是單句向擴苦散的鞋例子云。在吸秧收過程中(eg:用水臨吸收父氨-嶄空氣昆混合叨中的NH3)，只有報被液纏體吸涉收的產(chǎn)組分尊從氣慶相相常向液鞭相傳伏遞，等沒有侮物質(zhì)妹從液遇相向賄氣相宮傳遞飲(假膏設(shè)少桐量液顆體溶廣劑的概汽化釣可忽層略不螞計)己。特征溶質(zhì)A的單析向擴哭散傳質(zhì)些速率瓶的計兇算現(xiàn)討嗎論在你穩(wěn)態(tài)睡條件知下被娛吸收翼組分A在氣面相內(nèi)烏的傳搜質(zhì)通掌量。如對圖取界沖面的窯氣相職側(cè)和毛離界吸面z的兩前個截君面①柄和②停，在截傍面上的濃柄度分貍別為猛：A:CA1(PA1)，CA2(PA2)；B:CB1(PB1)，掏CB2(PB2)；CA2(PA2)CB2(PB2)NANB＝0氣相滋側(cè)①CA1(PA1)CB1(PB1)NM主體委流動JBNB＝0界面②液相JANMANMB0z§5繞.3分子愿擴散（傳婆質(zhì)分鮮離過分程的欠動力擦學(xué)）計算傭：組蜂分A的傳胞質(zhì)速充率。解：貨取截法面①與②之間喉的空饑間為紹系統(tǒng)桐作物紗衡，i）走∵穩(wěn)態(tài)哈單向稈擴散∴組聾分A：勤NA1＝NA2組分B：希NB1＝NB2＝0∴丘NA=JA+NM(CA/庭CM)NB=JB+NM(CB/翁CM)月＝0張（*奧1）式中裝：NM——主體湊流動刺形成取的混夕合氣到體的壺傳質(zhì)鑒通量坐，它牲的產(chǎn)化生是吳由于圍組分B的分踢子擴北散。ii偏）分析贊:截荒面①待上因跨為分紫子擴犬散，城組分B從界竹面向苦主體呼進(jìn)行定的?！叻稚茸訑U色散JB=－祥DBA(dCB/dz)但界帽面上蕉無B的傳扁入∴如散果沒答有其詳它物何質(zhì)有嘆引入培，將歉引起著①②漸之間銜組總繳濃度暢（即續(xù)總壓出）的揮降低索，這錄必然萍引起全氣相憶整體然向界餃面方封向的銀移動發(fā)以彌掃補其習(xí)不足圣（組暑分B的分川子擴克散使宵其減拍少）創(chuàng)，而唇使其宣總壓云不變膛。ii蘿i）關(guān)系漸：氣廳體主我體流光動與B的擴牲散之飽間必爐須保傘持：NB=暑JB+NM(CB/莊CM)倉=誤0即NB=憲0裙，可見夕：B在設(shè)企備空取間沒走有流掏動，調(diào)又稱廊為停粘滯介半質(zhì)中乞的擴銜散。§5陪.3分子勿擴散（傳邀質(zhì)分厘離過溝程的糖動力恥學(xué)）iv摘）林∵遵JA=－首JB再結(jié)魚合（*完1）式得晌：NM=疑－JB(CM/撤CB)=皆JA(CM/肌CA)CA＋CB=全CM代入NA=JA+纖NM(CA/岡CM)中得懼：NA=JA+縣(1悲+CA/CB)＝沃JA(CM/CB)＝JA[CM/(威CM－CA)]=－顫DAB[CM/(君CM－CA)]究(dCA/dz)=c克on揚st桑an椅t（常數(shù)傲）或:NA=－龍(DAB/R釋T)只P/宜(P網(wǎng)－PA)(dPA/dz)＝c敲on警st俯an括t（常數(shù)吉）v）積分截面①→②積分碑上式墻可得待：NA=－穗(DABP/zR偶T)音?ln[(紗P－林PA2)/集(撓P－蒸PA1)]在式筋中的ln[(齊P－娘PA2)/呢(菌P－登PA1)]項同桃×和部÷[(P－超PA2)－刮(P亞－PA1)]可得卷到：ln[(足P－徑PA2)/庸(聽P－稻PA1)]＝[兼(PA1－PA2)/描(PB2－PB1)]牲?ln(PB2/PB1)=腎(PA1－PA2)/PBm式中挺：PBM為組協(xié)分B①鍵②兩界株面上相分壓權(quán)的對夢數(shù)平緊均值傅?！?劍.3分子惰擴散（傳芒質(zhì)分薪離過服程的房誠動力辜學(xué)）vi阻）結(jié)論觀：☆NA=－盾(DAB/節(jié)z籠R鍬T)拖?落(更P級/條PB爭m)濾(PA1－PA2)☆若以乘濃度鵲代替井分壓委和總披壓，宿則得鴿：NA=－牧(DAB/索z)摧?網(wǎng)(冰CM/啊CB泳m)掉(CA1－CA2)蚊（鋼☆銀☆）vi慎i）注意鋤事項☆古與月等摩禿爾反關(guān)向擴嶄散的臭傳質(zhì)彎通量般相比群，多顫一項(P/賠PB您m)或(CM/CB法m)；主要尋是由臘于：煤組分B在相朗內(nèi)的喊分子哭擴散炕而引音起的細(xì)主體腸流動朵使組女分A的通憤量隨糠之增瓦大，襖故(P/絨PB林m)稱之正為漂躺流因川子，摸當(dāng)A的CA較低事時，PB達(dá)m=1綢.0法?！顚τ贚i采qu知id的傳筒質(zhì)，CM若視粱為常旺數(shù)，反也可勾應(yīng)用存（☆駐☆默）凍式；☆彼對于永非等任摩爾梳反向隔擴散惜和單蠶向擴異散，索也可越根據(jù)捐以下之三式瞧：NA=JA+NM(CA/括CM)辦、環(huán)NB=JB+NM(CB/糊CM)及N＝型NM+JA+JB求出抓：NA和NB§5局.3分子艱擴散（傳經(jīng)質(zhì)分粥離過床程的堵動力澤學(xué)）七.辮渦流腥擴散1.柏它犁與分孕子擴器散的墻區(qū)別一般標(biāo)分子沈擴散笛的速背度很需小，eg:紅色襯的擴撓散很姿慢，粗這是吵因為訪靜止平的水但中物叛質(zhì)只投依靠如分子述擴散錘。為了漠加快昆紅色犬的擴黃散，店可以職加攪槽拌，動此時洞由于寸水的剝質(zhì)點蛛運動晉使紅縫色擴勺散很特快擴臥散。因此史：渦牛流擴懶散的墻速度豆相對維較大錘。2.蝦定既義：這種罵依靠雁流體梢質(zhì)點銜的運豈動而判引起靈的物筑質(zhì)擴族散稱界為～棕。3.桌三傳捕類似流體多湍流煤運動許（傳莊動）=(d/dy)＋妻ε(撫d/dy)=分子馳傳遞采＋渦鍵流傳明遞(遣脈動攤)熱量校傳遞Q=－蕉(+εH)(dT/dz)傳質(zhì)NA=－絲式(D歡+εD)(dCA/dz)式中墾：D——分子缸擴散癥系數(shù)剖；εD——渦流月擴散搭，非逗物性，與流動徐狀態(tài)純有關(guān)竟，與限流動得系統(tǒng)乒的幾何形鈴狀，爸尺寸碌，所滾處位探置、緩流速洗、以及綁流體詢的物山性有靜關(guān)?！?貢.4對流睡傳質(zhì)一.循引子二.怎吸聾收過捆程中監(jiān)溶質(zhì)羞氣體奔由氣負(fù)相轉(zhuǎn)被移至喇液相尾的過漸程三.濃吸鐘收機夏理模溜型四.獻(xiàn)對鼓流傳因質(zhì)速纖率五.遠(yuǎn)總盤傳質(zhì)屬系數(shù)一.暮引子1.柿對流艱傳質(zhì)贈的定汽義流動睡的流校體與滾兩相襯界面瘦之間陣的傳葡質(zhì)，喉稱為喝～。2.象本節(jié)瞎屬性本節(jié)陣仍是咳《傳榮質(zhì)分衣離過謀程的桐動力致學(xué)》筆內(nèi)容萬的一濕部分熟。3.詠本節(jié)竊重點辛討論越內(nèi)容本節(jié)塊重點積討論常吸收擊過程(pr償oc泥es活s置of舍a奔bs顯or裙pt野io選n)披，內(nèi)容叛主要激包括扒：吸收掌過程眼機理傍模型吸收嘉速率菊方程§5賀.4對流服傳質(zhì)二.遞吸收誤過程抗溶質(zhì)旁氣體進(jìn)由氣遷相轉(zhuǎn)糊移至抹液相掉的過礎(chǔ)程1.紅吸偵收過榮程包獻(xiàn)括三查個步再驟：單相穴對流價傳質(zhì)——溶質(zhì)秤氣體構(gòu)自氣津相主息體轉(zhuǎn)街移至常氣液棉界面酬的氣熔相一訓(xùn)側(cè)；溶質(zhì)飯氣體迫在氣法液界蒼面處鳥溶解——一般歸認(rèn)為腔：溶抵解阻膚力可灶略，輛界面面氣液救處于澆相平島衡狀懸態(tài)（悉并由惠氣相恥轉(zhuǎn)入案液相貓）單相界對流贏傳質(zhì)——溶質(zhì)賽自氣漸液界融面轉(zhuǎn)宿移(篩擴散乖)至抄液相能主體耗。（嚇液相恩一側(cè)蓮）2.丙對步公驟的袍分析康結(jié)果由以蠟上分渴析可剪知：禍吸貓收速關(guān)率取鞋決于倦單相圾對流匯傳質(zhì)飄，且權(quán)受其面中傳仗質(zhì)能稅力弱妻的方痰控制墳。因此且，有胃必要次對對期流傳駝質(zhì)的碎機理懼進(jìn)行利介紹貌。3.蜂研究受進(jìn)展目前翼，對悅其特裕點、記規(guī)律森及氣昂液界側(cè)面處乘氣液奮相濃朵度關(guān)薄系已正開展仗了大筍量的黑研究得工作遷。至站今已欄有三蚊種著溜名的督吸收鑒機理伴模型遼提出瞞?！?糠.4對流郵傳質(zhì)4.亂處理杠方法處理赤方法鍬的兩夫種類皆型a)工程贈處理歸方法——沿依靠否實驗爛解決姨傳質(zhì)礦速率柳問題塞，不廉作理豎論探貌討。b)理論秀方法工程呢處理針方法a）在傳燦熱的厲工程李處理利中得膀到三挖個準(zhǔn)陽數(shù)，懷即：Nu=d義/含Re遙=ud/吳醒P伏r=Cp/后b)采用闖類似聾的方驅(qū)法對見傳質(zhì)恰過程葵進(jìn)行無因況次化破：,u，，d，毯D，掠k虜(傳質(zhì)紫系數(shù)掘)，竿得到三個刃準(zhǔn)數(shù)吃：舍伍欄德數(shù)籃(Sh譯er捐wo興od谷)Sh=kd/D雷諾尾數(shù)(Re北yn飄ol撒ds情)般R阻e=ud/施米新特數(shù)澆(Sc襯hm畝it)Sc=族/柿D式中償：d為傳秩質(zhì)設(shè)原備特搜性尺旺寸。c)在濕揭壁塔魯中液六體沿墊壁管尿呈膜年狀流補動流昆下時赤，氣吊體自乒下而畢上通求過管鎖子，菠根據(jù)俊揮發(fā)戰(zhàn)性液抽體(在水/蒸甲苯科)汽犬化向深氣相喊傳遞已的實懼驗結(jié)膠果得屬到：Sh=0蟻.0句23舊Re0.億38Sc0.蹈44d)幸G腳.妥L在降節(jié)膜式腿吸收搶器內(nèi)候作瑞豆流流葛動：Re沈>2杠10投0,Sc=0神.6畜～3擱00時：Sh=0始.0垃23逃Re0.榜83Sc0.轟33§5亦.4對流蒼傳質(zhì)e）我們件可以序注意啊到d)的情戒況與超園直捆管湍防流傳昨熱的腔公式堆類似渡。Nu=0雷.2偵3R鏈e0.仙8Pr0.勇3~私0.舅4由于合塔型賀的復(fù)僵雜多跑樣，叫流動蠶的復(fù)貴雜性辨，工標(biāo)程處錦理的艱方法浩有一椅定的除作用呀，但吹不完確善，理論鴉方法a)傳質(zhì)株模型固的方洞法為了彼揭示秧傳質(zhì)攤系數(shù)餐的物護(hù)理本瞎質(zhì)，獻(xiàn)從理觀論上班說明緩各因熊素對正它影懂響，芒不少域研究凈者提敬出假發(fā)想的偷傳質(zhì)今模型訊，采橋用數(shù)產(chǎn)學(xué)模球型的土方法飽加以場研究娘。b)求解編中存班在的同問題由于擔(dān)對流隔傳質(zhì)