传质与分离过程概论ppt课件.ppt

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1、通过本章学习，应掌握传质与分离过程的基本概念和传质过程的基本计算方法，为以后各章传质单元操作过程的学习奠定基础。学习目的与要求第七章传质与分离过程概论7.1概述7.1.1传质分离过程第七章传质与分离过程概论原料反应产物目的产物副产物分离过程反应过程一、分离过程在化工中的应用示例：三氯甲烷的制备。示例：炼油过程。原料目的产物副产物分离过程二、相际传质过程与分离分离过程非均相物系分离均相物系分离可通过机械方法分离，易实现分离。不能通过简单的机械方法分离，需通过某种物理（或化学）过程实现分离，难实现分离。例气－固分离：沉降液

2、－固分离：过滤均相物系的分离方法均相物系某种过程两相物系根据不同组分在各相中物性的差异，使某组分从一相向另一相转移：相际传质过程实现均相物系的分离相际传质过程均相物系分离二、相际传质过程与分离空气＋氨水空气氨水示例：空气和氨分离吸收塔二、相际传质过程与分离1、平衡分离过程借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离。三、传质分离方法三、传质分离方法（1）气液传质过程气液传质过程是指物质在气、液两相间的转移，它主要包括气体的吸收（或

3、脱吸）、气体的增湿（或减湿）等单元操作过程。吸收（脱吸）增湿（减湿）（2）汽液传质过程汽液传质过程是指物质在汽、液两相间的转移，该汽相是由液相经过汽化而得，它主要包括蒸馏（或精馏）单元操作过程。蒸馏（精馏）三、传质分离方法（3）液液传质过程液液传质过程是指物质在两个不互溶的液相间的转移，它主要包括液体的萃取等单元操作过程。萃取三、传质分离方法（4）液固传质过程液固传质过程是指物质在液、固两相间的转移，它主要包括结晶（或溶解）、液体吸附（或脱附）、浸取等单元操作过程。结晶（溶解）吸附（脱附）浸取三、传质分离方法（5）气固

4、传质过程气固传质过程是指物质在气、固两相间的转移，它主要包括气体吸附（或脱附）、固体干燥等单元操作过程。干燥吸附（脱附）三、传质分离方法相平衡常数（分配系数）分离因子通常将K值大的当作分子，故一般大于1。当偏离1时，便可采用平衡分离过程使均相混合物得以分离，越大越容易分离。xi、yi分别表示组分在两相中的组成三、传质分离方法2.速率分离过程借助某种推动力（如压力差、温度差、电位差等）的作用，利用各组分扩散速率的差异而实现混合物分离的单元操作过程。所处理的物料和产品通常属于同一相态，仅有组成的差别。三、传质分离方法（1）

5、膜分离膜分离是指在选择性透过膜中，利用各组分扩散速度的差异，而实现混合物分离的单元操作过程。膜分离超滤反渗透渗析电渗析三、传质分离方法（2）场分离场分离是指在外场（电场、磁场等）作用下，利用各组分扩散速度的差异，而实现混合物分离的单元操作过程。场分离电泳热扩散高梯度磁场分离三、传质分离方法三、传质分离方法磁化精馏实验装置钕铁硼永磁场3.分离方法的选择分离方法选择的原则三、传质分离方法被分离物系的相态被分离物系的特性—具有决定性作用产品的质量要求经济程度7.1概述7.1.1传质分离过程第七章传质与分离过程概论7.1.2相

6、组成的表示方法一、质量浓度与物质的量浓度1.质量浓度混合物的总质量浓度kg/m3密度2.物质的量浓度混合物的总物质的量浓度kmol/m3一、质量浓度与物质的量浓度质量浓度与物质的量浓度的关系平均摩尔质量一、质量浓度与物质的量浓度1.质量分数混合物的总质量分数二、质量分数与摩尔分数2.摩尔分数混合物的总摩尔分数液相气相二、质量分数与摩尔分数摩尔分数定义式质量分数与摩尔分数的关系由质量分数求摩尔分数由摩尔分数求质量分数二、质量分数与摩尔分数1.质量比：以惰性组分为基准质量比与质量分数的关系三、质量比与摩尔比摩尔比与摩尔分数

7、的关系液相气相三、质量比与摩尔比2.摩尔比练习题目思考题作业题:1、21.传质分离过程有哪些类型?2.何为相平衡常数和分离因子?3.选择分离方法应主要考虑哪些因素?4.相组成有哪些表示方法，引出质量比和摩尔比有何意义?7.1概述第七章传质与分离过程概论7.2.1分子传质（扩散）7.2质量传递的方式与描述一、分子扩散现象与费克定律1.分子扩散现象由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象—分子传质。播放动画31：分子扩散现象分子传质又称为分子扩散，简称为扩散分子传质只有在固相、静止或层流流动的流体内才会单独发生kmol

8、/(m2·s)费克第一定律DAB—组分A在组分B中的扩散系数，m2/s一、分子扩散现象与费克定律2.费克(Fick)定律及DBA—组分B在组分A中的扩散系数，m2/s对于两组分扩散系统：系统处于扩散的动态平衡时一、分子扩散现象与费克定律微分得故此得3.总体流动现象示例：用水吸收空气中的氨一、分子扩散现象与费克定律设由A、B组成的二