4吸收操作技术4.2.2吸收传质机理76课件.pptxVIP

;吸收操作是溶质从气相转移到液相的传质过程，其中吸收过程包括：

;传质过程也称为扩散过程。;1、分子扩散：

在静止或滞流流体内部，若某一组分存在浓度差，则因分子无规则的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处，这种现象称为分子扩散。;2.涡流扩散：

在流体作湍流运动的主体区时，流体质点的无规则运动造成质点的相互碰撞和混合，使组分从高浓度向低浓度方向传递，此现象称为涡流扩散。;3.对流扩散：

对流扩散包括湍流主体的涡流扩散和层流内层的分子扩散。

湍流主体中主要靠涡流扩散，

层流内层中主要靠分子扩散，

过渡层中两种扩散作用相当。

所以对流传质过程要综合考虑分子扩散及涡流扩散作用，总称为对流扩散。;1926年，由刘易斯和惠特曼提出“双膜理论”，至今应用比较广泛。

气液接触界面的两侧分别有一层气膜和液膜，将所有问题的研究集中到这两层膜内。;;其基本论点如下：

1.相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，相界面两侧分别存在着作层流流动的气膜或液膜，吸收质以分子扩散方式通过此二膜层。

2.无论气、液两相主体中吸收质的组成是否达到平衡，在相界面上，吸收质在气、液两相中的组成关系都假设已达到平衡。物质通过界面由一相进入另一相时，界面本身对扩散无阻力。因此，在相界面上，液相组成Xi是和气相组成Yi成平衡的。

3.在两膜以外气、液两相的主体中，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度基本上是均匀的，因而没有任何传质阻力或扩散阻力，即认为扩散阻力全部集中在两个膜层内。;根据双膜理论，吸收质必须以分子扩散的方式从气相主体先后通过此两薄膜而进入液相主体。所以，尽管气、液两膜很薄，两个膜层仍为主要的传质阻力或扩散阻力所在。

根据双膜理论，在吸收过程中，吸收质从气相主体中以对流扩散的方式到达气膜边界，又以分子扩散的方式通过气膜到达气、液界面，在界面上吸收质不受任何阻力从气相进入液相，然后，在液相中以分子扩散的方式穿过液膜到达液膜边界，最后又以对流扩散的方式转移到液相主体。;通过分析，我们就把整个复杂的吸收过程，简化为吸收质只是经由气、液两膜层的分子扩散过程。因而两膜层也就成为吸收过程的两个基本阻力，在两相主体浓度一定的情况下，两膜层的阻力便决定了传质速率的大小。因此，双膜理论也可称为双阻力理论。;注意：

双膜理论应用范围为假设有着固定气液接触界面的情况，大大简化了吸收过程的分析过程和设计依据。;双膜理论总结

相互接触的气、液两流体间存在稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层。吸收质以分子扩散方式通过此二膜层。

在相界面处，气、液两相达于平衡。

在膜层以外的气、液两相中心区，由于流体充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区内浓度梯度为零，全部浓度变化集中在两个有效膜层内。