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“单元操作” （Unit Operations） 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= -（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） 现象方程（phenomenological equation） 分子传递基本定律，在固体、静止或层流流动的流体内产生这种传递过程。 质量传递（扩散）？ 化工原理II教学组织 第八章 传质过程导论 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。 二、 相组成的表示方法 ?质量分数 ?摩尔分数 （一般液相用x，气相用y） 相互换算关系： 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： 换算关系： 气体： 一、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： （二）一组分通过另一停滞组分的扩散 4. 总体流动与B的扩散运动方向相反 三、扩散系数 一、涡流扩散 D与物系有关，与T、P有关，数据实测。 定态过程，连通管内 NA、D、T · · · 均为Const。 D与物系有关，与T、P有关，数据实测。 一个A分子通过这种截面，就有一个B分子反向通过同一截面，填补原A分子的空位。 分子对称面在空间既可能是固定的，也可能是移动的 分子扩散：物质依靠分子运动从浓度高的地方转移到浓度低的地方，称为分子扩散。分子扩散在静止或呈层流流动的流体中进行。 实例：空气中气味的传播，食盐在静止的水中的溶解等等。 扩散通量为由扩散造成的传质通量 由气液界面可知，NB=0 ， 在主体（z1=0，pA=pA1）至界面（z2=z，pA=pA2）间积分，得： 涡流扩散：流体作湍流运动时，若流体内部存在浓度梯度，流体质点便会靠质点的无规则运动，相互碰撞和 混合，组分从高浓度向低浓度方向传递，这种现象称为涡流扩散。 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。 * 化工原理－－2 0 1 1 §1.3 流体流动现象 管截面上的平均速度: 即层流流动时的平均速度为管中心最大速度的1/2。 2）圆管内湍流流动的速度分布 剪应力： ε：称为湍流粘度，表征脉动的强弱 取决于管内的雷诺数及管壁的距离， 非流体物性 （三）对流传热过程分析 dt A2 A1 tW t TW T 传热壁 冷流体 热流体 §5.3 两流体间的热量传递 层流内层 温度梯度大，热传导方式 湍流主体 温度梯度小，对流方式 过渡区域 热传导和对流方式 对流传热的热阻主要集中在层流内层。 减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径。 §5.3 两流体间的热量传递 简单回顾 1： 通量= -（扩散系数）×（浓度梯度） 质量通量= -（质量扩散系数）×（质量浓度梯度） 化工原理II讲课学时安排 《化工原理》下册，教学大纲共计56学时（48学时授课+8学时课程设计） Chap 8 传质过程导论 Chap 9 吸收 Chap 10 蒸馏 Chap 11 气液传质设备 Chap 12 萃取 Chap 13?????干燥 Chap 14?????其他传质分离过程（自学） 吸收、精馏等 过滤、沉降等 单元操作 分离依据 特点 分类 ？ 不同相的物性差异 无相界面 有相界面 均相混合物 非均相混合物 化工原料、中间产品、粗产品等 人造相界面（制成两相物系） 物质在相间