传质系数和传质理论课件

第五节传质系数和传质理论，1，传质系数2，传质理论，1，传质系数，传质系数的结构工作条件，传质系数的来源，实验测量经验公式准数相关性，传质系数的影响因素，第五节传质系数和传质理论，1。物质传递系数的实验测定，包装层高度计计算：注意：实验测量的物质传递系数用于吸收或解吸塔设计计算，设计系统的质量属性、工作条件和设备性能必须与实验测量时间相同或相似。第v节传质系数和传质理论，(1)吸水氨，格式：kGa气象体积传质子系数，kmol/(m3 . h . kpa)；G气象空塔质量流量，千克/(m2 . h)；W液体空塔质量流量，kg/(m2 . h)；2 .适用条件作为传质系数的实验公式：(1)直径12.5毫米陶瓷环填料塔。5节传质系数和传质理论；(2)大气压力下二氧化碳吸收；u-液相喷雾密度；m3/(m2h)。单位时间喷洒分塔剖面的液体体积，用水吸收二氧化碳是不溶性气体吸收，吸收阻力主要在液膜侧。计算液体体积传质系数的经验公式为：(1)直径为10-32mm陶瓷环填料塔；(2)喷雾密度u为3-20 m3/(m2h)。(3)气体的空塔质量速度g为30-580千克/(m2h)；(4)工作温度为21 27。5节传质系数和传质理论(1)气体的空塔质量流速g为320-4150kg/(m2h)/(2)液体的空塔质量流速w为4400-58500kg/(m2h)；(3)直径为25mm的圆形填料。，(3)二氧化硫的吸水性，与b-温度相关的常数为P69表9-3，5节传质系数和传质理论，3 .传质系数的准相关，(1)气体输送质量系数的准数相关计算，气相舍伍德准数，通过路面层的气体雷诺数，气相施密特准数，5节传质系数和传质理论，适用范围：模型参数3360，湿壁塔或拉什环填料塔regP/pm-气相漂移因子；KG-气体传递系数kmol/(m2 skpa)；R-一般气体常数kj/(kmolk)；l-特征大小m；G-混合气体的密度kg/m3；t-温度k；G-混合气体的粘度ns/m2；G-气体的空塔质量流量；de-铺装层中流体通道的等效直径，de=4a/，(a表示填料的表面m2/m3，铺装层的空气渗透率m3/m3)；U0-填料间隙中气体的实际流速，u0=u/(u为空塔式气体速度m/s)；5节传质系数和传质理论，(2)传质系数的拟相关计算，液体舍伍德拟，通过包装层的液体雷诺数，液体施密特拟数，液体伽利略拟数，5节传质系数和传质理论，上述拟数：a-包装比表面积m2/Kl-液膜传质系数，m/s；Csm/c-液相漂移因子；L-特性尺寸，填料直径m；G-重力加速度，m/S2；L-液体粘度，Ns/m2；L-液体密度kg/m3；D-溶质在液相中的分子扩散系数m2/s；W-液体的公塔质量速度，kg/(m2s)。(第5节传质系数和传质理论，2，传质理论，1 .双膜理论2。溶质渗透理论3。表面再生理论，第5节传质系数和传质理论，1。根据双膜理论、五节传质系数和传质理论、双膜理论，传质系数与扩散系数成正比，与实验结果相差很大；该理论得出的传质系数计算形式简单，但等效膜厚度1和2以及界面上的浓度pi和Ci难以确定。耳膜理论认为，在自由相界面或具有高扰动的两种流体之间的传质体系中，相界面不稳定，因此界面两侧以稳定的等效膜层和物质向分子扩散的方式通过这两种膜的假设很难成立。该理论提出的双阻力概念是传质阻力集中在相接触的两流体上，而界面阻力可以忽略不计的概念，在传质过程的计算中被广泛接受，仍然是传质过程和装置设计的基础；第5节传质系数和传质理论，2 .溶质渗透理论，在工业设备中的气液传质过程，相界面的流体总是不断地与主流混合，暴露出新的接触表面。希格比认为，流体暴露在相界面的时间较短，溶质在膜内被双膜理论假定，要建立稳定的浓度分布是不可能的。溶质通过分子扩散不断从表面渗入本体，每一瞬间的瞬时浓度分布和相应的界面瞬时扩散速度(与界面的浓度梯度成比例)不同。流体表面暴露的时间越长，膜内浓度分布曲线就越平缓，界面溶质扩散速度就越低。5节传质系数和传质理论在时间为c之前，膜流体完全与主流混合，重新均匀浓度后，下一轮的表面暴露和膜内扩散。称为蒸汽、液体接触时间或溶质渗透时间的c是溶质渗透理论的模型参数，气体、液体界面的传质速度必须是该期间的平均值。该理论表明，传质系数与扩散系数DAB的0.5平方成正比，比双膜理论更接近实验值，更接近传质机制分析。第5节传质系数和传质理论，3 .表面再生理论，气液接触表面持续更新，而不是在特定周期c发生一次。曲面的流体单位可以随时更新，无论曲面保持时间(年龄)如何。引入了模型参数s，该参数表示单位时间内任意年龄的流体表面单位更新的概率(更新频率)。由于不同年龄的流体单位在表面的瞬时传质速度不同，因此通过计算整个单位(0)瞬时传质速度的加权平均值，得出传质系数，5节的传质系数和传质理论根据扩散系数DAB的0.5次方，得出传质系数。此理论的模型参数是曲面更新概