化工原理--传质导论.ppt

1、化学工程原理，化学工程原理，以下，简要回顾1:化学工程原理在化学工程领域的地位，本课程不是教学生如何合成新物质。如何提取新物质？如何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究如何将化学家小规模试验的研究成果扩大到中试，然后将它们发展到生产规模。它是弥合科学实验和化学工程之间差距的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。单元操作化学生产=单元操作，单元过程(化学反应)，化学工程=化学原理反应工程=三个传输，一个反转，三个传输=动量传输，热量传输和质量传输，简要回顾2:动量传递(动量扩散)(动量通量)=-(动量扩散系数)(动量浓度梯度)热量传递(热量扩散)(热量通量)=-(热量扩散系数)(热量浓度梯

2、度)唯象方程(唯象方程)，分子传递的基本定律，只有在固体，静态或层流流体中才能发生这种传递过程。传质(扩散)？(质量流量)=(质量扩散系数)(质量浓度梯度)、(流量)=(扩散系数)(浓度梯度)，简要回顾以“三个传输”为物理核心的3:单元操作， 中国企业在2005年世界500强化工企业中的排名第8章传质过程介绍第8小时第9章吸收第12小时第10章蒸馏第18小时第13章干燥第12小时复习第4小时2教学环节和要求课堂教学(主要基于思想和概念):认真听讲，做笔记，不迟到，不早退，保证出勤，预习，复习和练习作业：严谨，独立完成，及时回答问题，取得平时成绩的30%。 通常每周二课前交，学习委员负责回答问题

3、：地点：系办公室期末考试(闭卷)、相关参考资料、参考教材1、化工原理(上下)、谭天恩等。化学工业出版社2，化学工程原理(上、下)，陈敏恒等。化学工业出版社辅助教材：1、化学工程原理学习指南问题与练习分析。天津大学出版社2，化工原理例题与习题，化学工业出版社3，化工原理教学与学习，等，化学工业出版社4，化工原理例题详解，等，化学工业出版社5，化工原理习题详解(上下)，何等，科学出版社6，化工原理详解与应用，丛德子，化学工业出版社，网络资源：化工原理网络课程网页上的超级教学场；其他人。第八章，传质过程介绍，目的：1 .理解传质的重要性；2.掌握多种相位合成的表示方法；3.掌握扩散原理；4.掌握三种

4、传播的类比；5.了解传质设备。重点：了解扩散原理(分子扩散、稳定和不稳定扩散、等摩尔相互扩散、单向扩散、涡旋扩散、对流扩散)并掌握它们之间的区别。难点：相组成的表征；扩散原理。第一节概述了8-1化工生产中的传质过程，如流体输送、机械分离、沉降和流化、加热、冷却和蒸发、吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥和膜分离，以及均相溶质从一个相转移到另一个相的过程。吸收过程，利用不同气相组分在液相溶剂中的溶解度差异，选择性吸收，分离基础，p，C，y，x，传质驱动力，萃取过程，利用液相组分在溶剂中的溶解度差异，传质驱动力，C，x，分离基础，蒸馏过程，利用挥发性差异，传质驱动力，p，C，y，x，分离基础，吸附和干燥过

5、程，PG，Pi，Ci，CL，主体，主体， 从气体主体到气液界面的溶质扩散驱动力，从气液界面到液体主体的溶质扩散驱动力，传质过程(吸收)共性，平衡状态，测量单位，b .传质：虽然各相主体的浓度相等，但界面附近的浓度不相等； 理想假设：气液界面的浓度遵循亨利定律Pi=Ci/H，传热：k或，传质：浓度或组成的单位是复杂的，传质步骤，a，溶质a从气相转移到相界面，在气相中；c、溶质a从界面到液相主体，液相转移。传热：各处温度相等，8-2相组成，1。质量分数和摩尔分数，a .质量分数:组分的质量占总质量的分数或百分比，b .摩尔分数xi:组分的摩尔数占混合物总摩尔数的比率。当材料系统处于气相时，yi用于

6、表示气相的摩尔分数。这个关系和上面的一样，和c，2的关系一样。质量比或摩尔比通常用来表示双组分体系中的组成关系。同样，3。浓度：单位体积质量，质量浓度，摩尔浓度，Kg/m3，Kmol/m3，浓度与其他成分的关系，极稀溶液，质量浓度，气体混合物的摩尔比，气体混合物的质量比，对于气体混合物(理想气体)，摩尔浓度，第2节扩散原理8-3基本概念和菲克定律，流体中物质扩散的基本模式：扩散：物质在单相中的传递过程。在静态或停滞的流体中，如果某一组分存在浓度差，这种现象被称为分子扩散，因为分子发生了不规则的热运动。1。分子扩散，2。菲克定律，1)扩散通量：在单位时间内，通过垂直于扩散方向的单位横截面积扩散的

7、物质质量，j是kmol/(m2s)。(2)菲克定律：对于双组分体系，稳态时组分A在扩散方向上任意点的扩散通量与该点的浓度梯度成正比。负号：表示扩散方向与浓度梯度方向相反，扩散沿着浓度降低的方向进行。对于理想气体，常使用分压梯度来表示。如果沿质量传递的Z方向没有温度梯度变化，即有如下解释：a、与热传导不同，分子扩散的特点是当一个分子沿扩散方向运动时，留下的空位被其他分子填充。JA是由“分子对称”的截面定义的：不仅有一个净A分子通过这个截面，而且有一个相等的净B分子以相反的方向通过同一个截面，填满了A，C的净空间，分子的对称平面可以在空间中固定或移动。注意！虽然扩散是物质分子热运动的结果，但是物质A的扩散速度