《传质过程导论》PPT课件

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1、化工原理PrincipleofChemicalEngineeringII主讲教师：赖庆柯简单回顾1：化工原理在化工领域中的地位本课程，不是教学生如何合成得到新物质？如何提取新物质？如何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究的是：如何把化学家们的小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。是在科学实验与化工之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。“单元操作”（UnitOperations）化工生产=单元操作+单元过程（化学反应）化学工程=化工原理+反应工程=三传+一反三传=动量传递+热量传递+质量传递简单回顾2：动量传递（动量扩散）（动量通量

2、）=-（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）×（热量浓度梯度）现象（唯象）方程（phenomenologicalequation）分子传递基本定律，在固体中、静止或层流流动的流体内才会产生这种传递过程。质量传递（扩散）？？（质量通量）=-（质量扩散系数）×（质量浓度梯度）（通量）=-（扩散系数）×（浓度梯度）简单回顾3：以“三传”为物理内核的单元操作排名公司标志公司名称主要业务营业收入亿美元131中国石化炼油750.77346中国石油天然气炼油677.248287中化集团贸易203.81中国企业在2005年

3、度世界500强（18家）中化工企业的排位化工原理II教学组织及要求1．化工原理II讲课学时安排《化工原理》下册，教学大纲共计50学时。第八章传质过程导论8学时第九章吸收12学时第十章蒸馏18学时第十三章      干燥12学时2．教学环节与要求课堂教学（思路和概念为主）：认真听讲、记笔记，不迟到、早退，保证出勤率预习、复习、练习作业：严谨，独立完成，及时答疑，平时成绩10%。一般每周二上课前交齐,学习委员负责答疑：地点：系办公室期中测试(闭卷)期末考试(闭卷)相关的参考资料参考教材1、《化工原理》（上、下），姚玉英等，天津大学出版社2、《化工原理》（上、

4、下），陈敏恒等，化学工业出版社辅助教学资料：1、《化工原理学习指南-问题与习题解析》，姚玉英等，天津大学出版社2、《化工原理例题与习题》，姚玉英，化学工业出版社3、《化工原理教与学》，陈敏恒等，化学工业出版社4、《化工原理例题详解》，陈敏恒等，化学工业出版社5、《化工原理习题精解》（上、下），何潮洪等，科学出版社6、《化工原理详解与应用》，丛德滋，化学工业出版社网络资源：超星电子图书（图书馆）；系网页上的教学园地；其它。第八章传质过程导论目的：1、了解传质的重要性；2、掌握相组成的多种表示方法；3、掌握扩散原理；4、掌握三种传递之类比；5、了解传质设备。

5、重点：扩散原理（分子扩散，稳定、不稳定扩散，等摩尔相互扩散，单向扩散，涡流扩散，对流扩散）的理解，掌握相互间之差别。难点：相组成的表示；扩散原理。第一节概述§8-1化工生产中的传质过程化工原料、中间产品、粗产品等分类非均相混合物均相混合物特点有相界面无相界面单元操作过滤、沉降等吸收、精馏等分离依据不同相的物性差异？人造相界面（制成两相物系）物质在相间的物性差异相界面气相液相SB+AS+A吸收AA脱吸相界面气相B液相B+AS+A相界面汽相液相精馏ABA+BA+B相界面固相气相B+AC+A干燥A相界面气相水相A（水）B+AAA减湿增湿相界面液相液相B+A

6、S+A萃取A相界面固相液相B+AS+A浸沥（取）固—液萃取AA（或A+S）相界面液相固相S+A结晶A溶解A相界面气相或液相固相CB+A吸附A脱附A传质过程（分离操作）：物质在相间的转移过程。相际传质的复杂性举例:吸收与传热的区别①推动力不一样传热是温度差；传质是浓度差。②过程的最终状态不一样传热是Δt=0；相际间的传质不是浓度差=0，而是相平衡（物化）（如：NH3溶于H2O）。传质的推动力：浓度差温度的单位简单（K或℃）；浓度（或组成）的表示和单位制有多种。§8-2相组成的表示方法1、质量分率和摩尔分率质量分率摩尔分率（一般液相用x，气相用y）相互换

7、算关系：2、质量比和摩尔比（常见于双组分物系）质量比摩尔比换算关系：3、浓度质量浓度摩尔浓度换算关系：气体kg/m3kmol/m3第二节扩散原理§8-3基本概念和费克(Fick)定律流体中物质扩散的基本方式：分子扩散：扩散方式分子扩散涡流扩散作用物流体分子流体质点作用方式热运动湍动和旋涡作用对象静止、滞流湍流扩散：物质在单一相内的传递过程推动力浓度差物质传递简称为扩散终点：浓度差为〇扩散快慢？扩散通量：单位面积上单位时间内扩散传递的物质量，单位为kmol/(m2•s);费克(Fick)定律：扩散通量与浓度梯度成正比。对于组分A对于组分B浓度梯

8、度分压梯度气体JA物质A在介质B中的分子扩散通量DAB分子扩散系数“—”扩散沿浓