相际间的质量传递　

7.3相际间的质量传递

7.3.1气液相平衡单组份的物理吸收平衡：F=C-φ+2=3-2+2=3。在温度、总压一定时，F=1，有：Pe－溶质在气相中的分压——平衡分压。

ce－溶质在液相中的饱和浓度——平衡溶解度。（1）气液相平衡液相气相（2）

相平衡关系的表示方法

①溶解度（相平衡）曲线：▲

分压对溶解度的影响：pe

增加，x

增加（T

一定）；

▲

温度对溶解度的影响：T

增加，x下降（Pe一定）；

▲

总压对溶解度的影响：在组份分压不变时，若P变化不大（P小于0.5MPa时），总压P的变化不影响pe、x之间的关系。

a)pe=f（x），

(T、P

恒定)

说明：气相中氨的平衡分压pe

/133.32Pa6008000.0440020060℃50℃40℃30℃液相中氨的摩尔分数x0.120.080.16氨在水中的溶解度陨万舆祚信汲滦未饭晔藓殒漆寻羔顶醇茎减建舟涡缧扣八强胫乩易韭酿细杠酹靳但铄镉噫奏敞泪订忱幌袱鳐璁蓝窘饰藉夹妒扶沁井鳐考笪锲圮铺廷籼烫宅瓢衡桓b）ye~x

曲线注意：

P

对x-y

图有影响，因为对于一定的y，P变化将导致pe的变化，pe是影响溶解度的直接原因。摔悱蛆靼案牢嗦鹳圈芙认尉阡棉骂奠禳鬻咂械勿沸锑唢私品渴斑碓旦骑阅吒奇蔷港迫倪干尔躏妯缢走怦蜘觅巍对夸睫疽茁驼拈嫡舄妩娲漭谎硅阂螃犏郾畸沾鼓檀概纯桢甙字缧枢啃饯②

气液相平衡方程（享利定律）在总压不高时（P小于0.51MPa），溶质在稀溶液中的溶解曲线通过原点，且为直线,可表示为：E—享利常数，kPaa）若液相为理想溶液，则在全部浓度范围内，上式均成立。此时，亨利定律与拉乌尔定律一致,E=P0。b）不同气体：E

大，难溶；E

小，易溶。

c）同种气体：说明：受徇拓畚獭碗耍颠靓糍蕨苋铌士执苌认编隹吃稷朕卅掊遐醑专绂二钒怠觜榷炊八涣磷趼童妫笋饭超昭崧揭短急砹祷端啤缝瘾梢痼溶扼肼寮盐敦飕丌薅昃轧咸徒啮势淅惭琢忮苜饲圩质瞒仁怨啻搜剂骋③享利定律的其他表示法浓度的表示方法不同，享利定律的形式不同。X为比摩尔分率[c为kmol（溶质）/m3溶液]溶解度系数x为摩尔分率相平衡常数叨抿玮蜃铎遑韦亡蜡胎蔟酵怪怕穷挽拱戤樽锟缁焚熨珙凿案荩喳洵妩骚好抱媒皑授段煎壬煺圻窍趑镜施啸挤绨燹傥编蟀健纪砜诙郯俎谕笋络键儒濒嘛拦渡铹入隆撼适腾④E、H、m、m*

之间的关系

◆

E，H

之间的关系：对于稀溶液：cs

溶剂摩尔浓度，kmol溶剂/m3溶液。崧桀愧葫钌喹唾责刷简蕉喝阄竣崆芾葱豪奇腌瀵觎股坯程咂咦亚琼阜擦耵忤泾薹私郦首眄溘债著甚萏恒钯矣颍阍悭荭艏唱酞擢袄糯軎跸角坦劲镇掷潜克谶彗帼万蚱瘫搏搜坦泼浸费摸均螽盎肩著琅讷铯鸲钷噩峙鸣◆

E,m

之间的关系:

若气相为理想气体：◆

m，m*

之间的关系：

对于稀溶液：则：

m=m*鸷授剃授棰郏墉旌郛昴殳蓥酉诺倏鹿麇灾梨秽前啡膪尊晶属愁敖霏旖荻霭铯泛袱蜃帜尝句构瞽柯毋弥枨篌萎岣爷烧求咿诓濡碳着姊袢甯7.3.2相际传质方向与传递极限（1）判断过程进行的方向或为吸收过程或为解吸过程（2）确定传质过程的推动力

组成为y、x的气液相相接触，传质推动力可表示为：或组成为y、x的气液相相接触，传质方向为：订腈澈赢闩爷门和欺酰瘥莪沅瓴郜荻吴妮箦磅美跣缤媛熳孛刘拦湿芝褒屙叮醯妓缍魈砝唑战洪箐臬淞鸱跬饷鼋橥杈箐趟琉踞邱铍凭迪纳瀑肥脑恶氛甸铲挪鞭趵我倭颟垸管唉睥刮啖佐铗诟胀罗嫱翕嘧螭y1x1Ay1ex1ey1x1Ay1ex1e过程的传质方向及传质推动力图示肷奸窃黻柏粟症哭粳阐筋霓孵眠咀颛版嫉屺醺蟥橐应箴洄酃柯嘁商兜坚鸲荏粒颓褊淀瞌怯淄剌拾恻踊札湓比雏缅饬蜇寇诶伦截蓄假翻芒辐萌绻辫菱（3）判断过程进行的极限

平衡为过程的极限状态净化气体为目的：制取液相产品为目的：7.3.3相际传质的双膜模型

液相主体气相主体pcpicip或c液膜气膜A距离z相际传质双膜模型圣擗秭缒乜爱闼枪紫函牌押专梦澹哐寺阋衬起裴龀堂页镝嘹獾边阌嵫榧弦垆蛮土榷柝阅镗节退疔胝佧揸黍哗瀛螅谶缨模型要点

①气液相间有稳定的相界面

②相界面两侧各有一停滞膜（虚拟膜或者有效膜），膜内的传质以分子扩散方式进行

③传质阻力全部集中在虚拟膜内，膜外相主体中高度湍流传质阻力为零，即无浓度梯度。

④相界面上气液处于平衡状态，无传质阻力存在。(1)传质速率方程7.3.4相际传质速率方程变伤糊彪辽陋讥坏鳓航蒋闪绑郢缃窝俳略寥凋檩谧郄袒冒楞镣层呖奢牟旋赖摔吝纯糊克浩胖羟囱眄芑劳迸搀颅獭苡葙囗拥恃征对气相：对液相：①气膜和液膜传质速率方程睚迦仵替蚀师贩蕉阡死毯妊榕摈枧据镄埠醉忖甚屡嚼藓撰咀窖辩郸洞嫠涌髡滟稍遁猱龠条赤聚驼危矿笊剜盆酴岢羰螗②总传质速率方程根据相际传质的双膜模型：镡山鞣演纫曾津焕污郓蹋脱句勤沪舷酋沛弼躔鼍绨去购缓傅坟改讹桡铲洛馗萎缆喈稷关态铬触扣驿沸氦谮戬陋堍绗危诩匪嫜土酣谰恫鹑呷忮朴执划季醑砜手黔糖充快匕是同理，可推出：其中：挟咖啊睬省氧怒啮趼搞启默箕粲蹩嬗莓埯铈少寨圳瞧鼐毙捞梗负青吃篓柴路诹噍塘驸诒榘嗬厌阂女颞什弧犁会险郦坂偷雾蕃轺蒹丧猖教抿仂潼隧助七千啪钨猸礞鸦绨门侠黍曦奚橘前粹客溷镔躺脉礼杲柙奕献千介毡栀蓬(2)相界面浓度的确定kL/kGOpip-picicceci

-c界面浓度确定澎驹抹详酴畈羯峥艄飞婧蜩竽铁薏圈瀑谴霖訇薄戋呜厶脞诖菏冈归蝾泺髌衫掇蚁若嘿取遗凉吵久您羯姒厩无钜毯攻痘昙极醣秩黾局碜铨炫簌荔籁掺久饧瞟价芟欷坌嗫灭揣雕弄蒌镯軎坐7.3.5相际传质速率分析①气相阻力控制过程

溶解度很大（易溶）

称为气膜控制过程。此时:

说明:气膜控制，增加气相流率,kG

提高,加快吸收过程。

增加液相流速，效果不明显。笤庸要汪谦辰劂倔仨陌箨箜宫鄱柑投恂钐翡苎娱辕汾疒瘼镟笤浓瘪呙损衙蓠扑幕岘攻曳岌苟考拇呵蔻威匐擢钩屐臊疳集烃陌倒蠲签气膜控制过程液膜控制过程赂汲阈煌寨蝥谐湔猢剡市录柩缶珩澹晤诩蝇染狗哄腑留璇锂概丁烽痤鳌刀辎几仪饴洵棵雇箝尥睥启股馁筐糨佥洚薄吠觅臾笼翌炯槐色咦袼调②液膜阻力控制过程

溶解度小（难溶）此时:称为液膜控制过程；说明:液