5.4相際對流傳質及總傳質速率方程

5.4.相際對流傳質及總傳質速率方程5.4.1.兩相對流傳質模型5.4.2.吸收過程總傳質速率方程

5.4.3.傳質阻力與傳質速率的控制5.4.1.兩相對流傳質模型相際對流傳質三大模型：雙膜模型溶質滲透模型表面更新模型1．雙膜模型pApAicAicA氣相液相

G

LE2．雙膜模型的基本論點（假設）

（1）氣液兩相存在一個穩(wěn)定的相界面，界面兩側存在穩(wěn)定的氣膜和液膜。膜內為層流，A以分子擴散方式通過氣膜和液膜。（2）相界面處兩相達平衡，無擴散阻力。（3）有效膜以外主體中，充分湍動，溶質主要以

渦流擴散的形式傳質。雙膜模型也稱為雙膜阻力模型5.4.2.吸收過程總傳質速率方程1.氣相總傳質速率方程——以氣相分壓差表示推動力的氣相總傳質系數(shù)，kmol/（m2·s·kPa）；——以氣相摩爾分率差表示推動力的氣相總傳質系數(shù)，kmol/（m2·s）；——以氣相摩爾比差表示推動力的氣相總傳質系數(shù)，kmol/（m2·s）；2.液相總傳質速率方程

——以液相濃度差表示推動力的液相總傳質系數(shù)，kmol/m2·s·kmol/m3）；——以液相摩爾分率差表示推動力的液相總傳質系數(shù)，kmol/（m2·s）；——以液相摩爾比差表示推動力的液相總傳質系數(shù)，kmol/（m2·s）；根據雙膜理論3.總傳質系數(shù)與單相傳質分系數(shù)之間的關系系統(tǒng)服從亨利定律或平衡關系在計算范圍為直線4.總傳質系數(shù)之間的關系

5.4.3.傳質阻力與傳質速率的控制1．傳質阻力相間傳質總阻力=液相(膜)阻力+氣相(膜)阻力注意:傳質系數(shù)、傳質阻力與推動力一一對應。2．傳質速率的控制步驟（1）氣膜控制氣膜控制：傳質阻力主要集中在氣相，此吸收過程為氣相阻力控制（氣膜控制）。H較大易溶氣體氣膜控制的特點：.pAIpAicAcAi提高傳質速率的措施：提高氣體流速；加強氣相湍流程度。（2）液膜控制液膜控制：傳質阻力主要集中在液相，此吸收過程為液相阻力控制（液膜控制）液膜控制的特點：H較小難溶氣體.提高傳質速率的措施：提高液體流速；加強液相湍流程度。同理：氣膜控制：液膜控制：m小易溶氣體m大難溶氣體例在總壓100kPa、溫度30℃時，用清水吸收混合氣體中的氨，氣相傳質系數(shù)3.84×10-6

kmol/（m2·s·kPa），液相傳質系數(shù)1.83×10-4

m/s，假設此操作條件下的平衡關系服從亨利定律，測得液相溶質摩爾分率為0.05，其氣相平衡分壓為6.7kPa。求當塔內某截面上氣、液組成分別為y=0.05，x=0.01時（1）以（）表示的傳質總推動力及相應的傳質速率、總傳質系數(shù)；（2）分析該過程的控制因素。解：（1）以（）表示的

=100×0.05-134×0.01=3.66kPa

=3.94×10-6×3.66=1.44×10-5

kmol/（m2·s）（2）與（）表示的傳質總推動力相應的傳質阻力為253797（m2·s·kPa）/kmol

其中氣相阻力為