化工原理下传质机理
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化工原理传质知识点总结一、基本概念1.1 传质的意义传质是指物质在不同相之间的传递过程。
在化工工程中,传质是指溶质在溶剂中的扩散、对流、传热、反应等传输现象。
1.2 传质的分类传质可以根据溶质与溶剂之间的接触方式分为不同的分类:(1)扩散传质:溶质在溶剂中的自由扩散过程,不需要外力的帮助。
(2)对流传质:通过溶剂的对流运动,加快溶质的扩散速率。
(3)辐射传质:发射源释放的辐射物质在空气中传输的过程。
1.3 传质的单位在化工工程中,我们通常使用质量通量或摩尔通量来描述传质的速率。
质量通量用kg/(m^2·s)或g/(cm^2·min)表示,摩尔通量用mol/(m^2·s)或mol/(cm^2·min)表示。
1.4 传质的驱动力传质的驱动力可以通过浓度差、温度差、压力差等来实现。
在传质过程中,驱动力越大,传质速率越快。
1.5 传质的应用传质在化工工程中有着广泛的应用,例如在化学反应中,传质过程可以影响反应速率和产物浓度。
在洗涤、脱水、吸附等过程中,传质也起到重要的作用。
二、传质过程2.1 扩散传质扩散传质是指溶质在溶剂中的自由扩散过程,不需要外力的帮助。
扩散传质的速率与溶质浓度梯度成正比,与扩散距离成反比,与传质物质的性质、温度等因素有关。
2.2 对流传质对流传质是指通过溶剂的对流运动,加快溶质的扩散速率。
对流传质速率与对流速度和溶质浓度梯度成正比,与传质物质的性质、温度等因素有关。
2.3 质量传递系数质量传递系数是评价传质速率的重要参数,表示单位时间内溶质通过单位面积的传质速率。
它与溶质的性质、溶剂的性质、温度、压力等因素有关。
2.4 传质速率传质速率是指单位时间内溶质通过单位面积的传质量。
它由传质物质的性质、浓度梯度、温度、压力等因素决定。
三、传质原理3.1 扩散传质的原理扩散传质的原理是由于溶质在溶剂中的无规则热运动。
在热运动的影响下,溶质会沿着浓度梯度自行扩散,直到浓度均匀。
化工原理传质
传质是指在化工过程中,物质通过某种媒介从一个位置传递到另一个位置的过程。
传质过程的关键在于物质的分子之间的相互作用和传递。
传质可以分为以下几种类型:质量传递、热传递和动量传递。
质量传递是指物质的质量通过扩散、对流或反应等机制在系统中的传递。
热传递是指热量通过传导、对流或辐射等方式在系统中的传递。
动量传递则是指动量通过流体的运动在系统中的传递。
在传质过程中,存在三种基本的物质传递机制:扩散、对流和反应。
扩散是指物质由高浓度向低浓度的传递,是靠分子之间的随机热运动实现的。
对流是指物质随着流体的运动而传递的过程,可以是气体或液体的流动。
反应是指物质在满足一定的条件下发生化学反应,从而引起传质的过程。
传质过程可以用一些常见的数学模型来描述,如离散点模型、连续模型和微分模型等。
离散点模型是指将传质系统划分为若干离散的点,通过计算不同点之间的物质传递速率来研究传质过程。
连续模型则是将传质系统看作是连续的媒介,利用方程组来描述传质过程。
微分模型是通过建立微分方程来描述传质过程的变化规律。
在化工过程中,传质是一个非常重要的环节。
对于很多反应来说,传质速率是限制反应速度的因素之一。
因此,研究传质过程对于提高化工过程的效率和产品质量具有重要意义。
化工原理知识点总结干燥干燥是指将含水物质中的水分除去的过程,广泛应用于化工、冶金、食品、药品、农业等行业中。
干燥工艺可以提高产品质量,延长产品保存期限,增加产品附加值。
本文将从干燥的基本原理、传热传质机理、常见的干燥设备和干燥过程中的控制因素等方面对干燥做出总结。
一、基本原理1.1水分除去过程干燥的基本原理是将物质中的水分除去,水分从物质中逸出,物质变得更干燥。
水分除去的方式分为蒸发和挥发两种。
蒸发是指物质表面的水分被热能所吸收,转化为水蒸气散发出去;挥发是指水分通过物质内部的孔隙、裂缝等介质被蒸发并逸出。
1.2干燥速率干燥速率是指在干燥过程中,单位时间内从物质中脱除的水分量。
干燥速率受温度、湿度、空气流速等因素的影响。
1.3干燥曲线干燥曲线是指在干燥过程中,物质含水量随着时间变化的曲线。
常见的干燥曲线有初始下降期、常速期和末速期。
二、传热传质机理2.1传热机理干燥中传热主要通过对流传热和辐射传热两种方式实现。
对流传热是指通过对流换热将热量传递给物质表面,将水分蒸发出去;辐射传热是指通过辐射换热将热能传递给物质表面,促使水分蒸发。
2.2传质机理干燥中传质主要通过扩散传质实现,即水分从物质内部向外部扩散传递。
传质速率受物质的性质、温度、湿度、压力等因素的影响。
三、常见的干燥设备3.1流化床干燥流化床干燥是指将物料通过气体流化,使得气体均匀地穿透物质,从而提高传热传质效率。
流化床干燥适用于颗粒状、粉末状的物料。
3.2喷雾干燥喷雾干燥是指通过将液态物料雾化成细小颗粒,然后与热空气接触,使得水分蒸发,从而实现干燥。
喷雾干燥适用于液态物料的干燥。
3.3真空干燥真空干燥是指在低压条件下进行的干燥过程。
通过减压降低水的沸点,从而实现水分的除去。
真空干燥适用于对热敏感物料的干燥。
3.4离心干燥离心干燥是指将物料通过高速旋转的离心机,使得水分被甩出物料的表面,从而达到干燥的目的。
离心干燥适用于颗粒状、液态的物料。
第八章传质过程导论第一节概述8-1 物质传递过程(传质过程)传质过程• 相内传质过程• 相际传质过程相内传质过程:物质在一个物相内部从浓度(化学位)高的地方向浓度(化学位)高的地方转移的过程。
实例:煤气、氨气在空气中的扩散,食盐在水中的溶解等等。
相际传质过程:物质由一个相向另一个相转移的过程。
相际传质过程是分离均相混合物必须经历的过程,其作为化工单元操作在工业生产中广泛应用,如蒸馏、吸收、萃取等等。
几种典型的相际传质过程●吸收:物质由气相向液相转移,如图8-1所示A图8-1 吸收传质过程●蒸馏:不同物质在汽液两相间的相互转移,如图8-2所示。
相界面AB图8-2 蒸馏传质过程●萃取,包括液-液萃取和液-固萃取液-液萃取:物质从一个相向另一个相转移。
例如用四氯化碳从水溶液中萃取碘。
液-固萃取:物质从固相向液相转移。
●干燥:液体(通常为水)由固相向气相转移其它相际传质过程:如结晶、吸附、气体的增湿、减湿等等。
传质过程与动量传递、热量传递过程比较有相似之处,但比后二者复杂。
例如与传热过程比较,主要差别为: (1)平衡差别传热过程的推动力为两物体(或流体)的温度差,平衡时两物体的温度相等;传质过程的推动力为两相的浓度差,平衡时两相的浓度不相等。
例如1atm,20ºC 下用水吸收空气中的氨,平衡时液相的浓度为0.582 kmol/m3 ,气相的浓度为3.28×10 - 4kmol/m3 ,两者相差5个数量级。
(2)推动力差别传热推动力为温度差,单位为ºC ,推动力的数值和单位单一;而传质过程推动力浓度有多种表示方法无(例如可用气相分压、摩尔浓度、摩尔分数等等表示),不同的表示方法推动力的数值和单位均不相同。
8-2浓度及相组成的表示方法1. 质量分数和摩尔分数● 质量分数:用w 表示。
以A 、B 二组分混合物为例,有w A = (8-1)● 质量分数:用x 或y 表示。
以A 、B 二组分混合物为例,有x A = (8-2)2. 质量比与摩尔比 ● 质量比:混合物中一个组分的质量对另一个组分的质量之比,用w 表示。