化工基础理论概述

1、化工基础理论概述第1页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二第四章质量传递 4.1.1 概述 化工生产中的传质过程4.1.1.2.相组成表示法第2页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二化工生产中的传质过程第3页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二1.传质分离过程：利用物系中不同组分的物理性质或化学性质的差异来造成一个两相物系，使其中某一组分或某些组分从一相转移到另一相，达到分离的目的，这一过程称为传质分离过程。以传质分离过程为特征的基本单元操作在化工生产中很多，有：第4页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二2. 相际传质过程

2、的共性第5页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二相平衡与热平衡不同：相平衡时一般两相浓度不相等。此时，传质过程仍在进行，只不过通过相界面的某一组分的净传质量为零，因此属动态平衡。第6页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二3. 汽液传质塔设备(1) 板式塔第7页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二(2) 填料塔填料塔示意图返回第8页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二4.1.1.2.相组成表示法质量分率：质量分率是指在混合物中某组分的质量占混合物总质量的分率。对于混合物中的A组分有式中： 组分A的质量分率；混合物中组分A的质

3、量，kg；混合物总质量，kg。 1质量分率与摩尔分率第9页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二摩尔分率：摩尔分率是指在混合物中某组分的摩尔数nA占混合物总摩尔数n的分率。对于混合物中的A组分有式中：气相：液相： 分别为组分A在气相和液相中的摩尔分率； 液相或气相中组分A的摩尔数，液相或气相的总摩尔数。 质量分率与摩尔分率的关系为：式中 分别为组分A、B的分子量。第10页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二质量比是指混合物中某组分A的质量与惰性组分B（不参加传质的组分）的质量之比，其定义式为摩尔比是指混合物中某组分A的摩尔数与惰性组分B（不参加传质的组分）的摩

4、尔数之比，其定义式为式中 分别为组分A在气相和液相中的摩尔比；质量分率与质量比的关系为2质量比与摩尔比第11页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二摩尔分率与摩尔比的关系为 质量浓度定义为单位体积混合物中某组分的质量。式中 组分A的质量浓度，混合物的体积，m3； 混合物中组分A的质量，kg。 3质量浓度与摩尔浓度第12页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二摩尔浓度是指单位体积混合物中某组分的摩尔数。式中 组分A的摩尔浓度，混合物中组分A的摩尔数，质量浓度与质量分率的关系为摩尔浓度与摩尔分率的关系为式中 cM混合物在液相中的总摩尔浓度，混合物液相的密度，第13页，共15页，2022年，5月20日，0点53分，星期二总压与某组分的分压之间的关系为摩尔比与分压之间的关系为 摩尔浓度与分压之间的关系为 例：在一常压、298K的吸收塔内，用水吸收混合气中的SO2。已知混合气体中含SO2的体积百分比为20%，其余组分可看作惰性气体，出塔气体中含SO2体积百分比为2%，试分别用摩尔分率、摩尔比和摩尔浓度表示出塔气体中SO2的组成。 4气体的总压与理想气体混合物中组分的分压第14页，共15页，2022年，5月