第8章气体吸收-§8.4相际传质

一.Totalequationofrateinpartialpressuredifference∵AccordingtoNA=kG(pG－pi)=kL(Ci－CL)NA与G-phaseorLiquid-p浓度和界面浓度有关。浓度和界面浓度有关。But：⑴Thisinterface～假设的；～假设的；⑵在一些特殊情况下它是存在，但很难测定。在一些特殊情况下它是存在，但很难测定。而：而：G～L主体的浓度是可以测定的。主体的浓度是可以测定的。∴∴类似于传热～用冷热流体的进出口温度，类似于传热～用冷热流体的进出口温度，传质～用主体浓度。传质～用主体浓度。令：令：CL=(1/H)pL*andCi=(1/H)pi代入上式：代入上式：8.4.1Equationofrateformasstransferwithconvection§8.4Betweeng-phaseandl-phaseformasstransfer8.4.1EquationofrateformasstransferwithconvectionGGL11H=+Kkk令：*AGGLThen:N=K(p-p)GiAGp-pN=1k**LiLAiLLkp-pN=(p-p)=HHk总传质系数总传质系数Overallcoefficient总传质推动力（两相）总传质推动力（两相）OveralldrivingforceIndividualcoefficientinGPIndividualcoefficientinLP二.传质速率方程的各种表达形式传质速率方程的各种表达形式(Interpretationsfortable8－4)1.Fluxformasstransfer∵传质通量传质通量（NA）=传质系数传质系数×传质推动力传质推动力∴表达形式很多，见表达形式很多，见Table8-4.8.4.1Equationofrateformasstransferwithconvection⑴与相有关；与相有关；⑵不同因次的表⑵不同因次的表达方法有关。达方法有关。[Kmol/m2·s]三.DimensionlessNumbersformass-transfer(seeP19）8.4.1Equationofrateformasstransferwithconvection∵对流条件下的传质，且在一定温度、压力条件下对流条件下的传质，且在一定温度、压力条件下∴有关的参数：有关的参数：ρ、u、D、μ、d、k(对流传质系数对流传质系数))类似于对流传热。类似于对流传热。对流传质的无因次准数有两个：对流传质的无因次准数有两个：Sh、Sc1.SherwoodnumberSh=kd/D～表征了对流传质与分子扩散的关系表征了对流传质与分子扩散的关系2.SchimidtnumberSc=μ/（ρD）～表征了流动与传质的关系表征了流动与传质的关系Obviously:Sh=f（Re,Sc）目的：求出对流传质系数，目的：求出对流传质系数，k=f（ρ,u,d,D）→KForexample:a.具有串联电路的特征具有串联电路的特征即总阻力＝气膜阻力＋液膜阻力总阻力＝气膜阻力＋液膜阻力b.实验证明：对于一定吸收设备水溶液体系，实验证明：对于一定吸收设备水溶液体系，kL～10-3m/s,kG～10-3～10-4[kmol/m2·atm·s]∴EorH对KG有重要影响有重要影响EorH：veryhigh～verylow8.4.2Stepsofcontrollingresistanceformass-transfer.GGL11H=+Kkk一.Forthesolubilityofthegasisveryhigh～易溶气体易溶气体1.1.传质阻力大部分集中在气膜内传质阻力大部分集中在气膜内Forexample:NH3～H2O，HCl～H2O∵∵H/kL<<1/kG，而：而：∴KG=kGThisresultindicatesthatthegas-filmresistancecontrolstherateofabsorption.实验表明：实验表明：易溶气体易溶气体，气膜阻力气膜阻力可占到可占到8080～9090％。∴属于属于气膜控制气膜控制8.4.2Stepsofcontrollingresistanceformass-transferGGL11H=+Kkk一.Forthesolubilityofthegasisveryhigh～易溶气体易溶气体2.2.增加传质速率应采取的措施增加传质速率应采取的措施∵∵而KG=kG∴PG－PL*≈PG－Pi即：即：PL*≈Pi∴∴如果传质速率不太大的话，应该设法增加如果传质速率不太大的话，应该设法增加kG。提高气速提高气速G→δG→δG↓，增加气相湍动程度。，增加气相湍动程度。另一方面，若另一方面，若G对NA