化工原理(2023春)

东北大学 张廷安

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 化工原理课程概述
    • 1.3 化工原理处理问题的方法
  • 2 第一章 流体流动
    • 2.1 流体流动
    • 2.2 概述
    • 2.3 流体静止的基本方程
    • 2.4 流体流动的基本方程
    • 2.5 流体流动现象
    • 2.6 管内流动的阻力损失
    • 2.7 管路计算
    • 2.8 流量测量
  • 3 第二章 流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械
    • 3.2 概述
    • 3.3 液体输送机械(上)
    • 3.4 液体输送机械(中)
    • 3.5 液体输送机械(下)
    • 3.6 气体输送和压缩设备
    • 3.7 其他类型泵
  • 4 第三章 机械分离与固体流态化
    • 4.1 机械分离与固体流态化
    • 4.2 概述及筛分
    • 4.3 沉降分离
    • 4.4 过滤
    • 4.5 固体流态化
  • 5 第四章 搅拌
    • 5.1 搅拌
    • 5.2 概述
    • 5.3 搅拌设备
    • 5.4 搅拌功率
    • 5.5 搅拌装置的放大
    • 5.6 搅拌应用实例
  • 6 第五章 传热学
    • 6.1 传热学
    • 6.2 概述
    • 6.3 热传导
    • 6.4 两流体间的热量传递
    • 6.5 给热系数
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 传热设备
    • 6.8 填料床的传热分析
  • 7 第六章 蒸发
    • 7.1 概述
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 蒸发
  • 8 第九章 吸收
    • 8.1 概述
    • 8.2 气液相平衡关系
    • 8.3 单相传质
    • 8.4 相际对流传质及总传质速率方程
    • 8.5 吸收塔的计算
    • 8.6 传质的理论
    • 8.7 吸收
传质的理论
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 测验
  • 4 扩展学习



 

 

双膜理论

双膜是指气液界面的两相各有一层膜;对其中的任一相就称为膜模型

膜模型认为膜很薄,而忽略在气液刚接触时膜内溶质浓度的变化过程,即膜内原来没有浓度梯度到建立起稳定的浓度梯度时间极短,而未加考虑。

双膜理论存在着很大的局限性,按双膜理论,传质系数与扩散系数成正比,这与实验所得的关联式的结果相差较大;由此理论所得的传质系数计算式形式简单,但等效膜层厚度以及界面上浓度都难以确定。

溶质渗透理论

渗透模型考虑了为双膜理论所忽略的、形成浓度梯度的过度时间。

在设备中进行传质过程而当气液还未接触时,整个气相或液相内的溶质是均匀的。当气液一开始接触,溶质才渐渐溶于液相中,随着气液接触时间的增长,积累在液膜内的溶质量也逐渐增多,溶质从相界面向液膜深度方向逐步渗透,直至建立起稳定的浓度梯度。这一段时间称为过度时间。

按渗透理论预计的传质速率比双膜理论的为大。本理论建立在双膜理论的基础之上,只是强调了形成浓度梯度的过度阶段;因讨论的是从气液界面至液相主体的传质,渗透理论的主要对象为液膜控制的吸收。

表面更新理论

1. 在界面上的每一微元具有不同的暴露时间(年龄),表面寿命为t,但它们被另一微元置换的机会均等;

2. 无论气相或液相都可能发生上述过程。所以两相表面是不断更新的,更新频率为S

3. 每个进入界面的微元均按瞬变传质的规律向膜内渗透。