化工原理1第八章传质过程导论相内传质过程：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)低的地方转移的过程。如煤气、氨气在空气中的扩散，食盐在水中的溶解等。相界面相界面相界面相界面相界面传质过程（分离操作）：物质在相间的转移过程。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（物化）（如：NH3溶于H2O）。传质的推动力：浓度差温度的单位简单（K或℃）；浓度（或组成）的表示和单位制有多种。如可用气相分压、摩尔浓度、摩尔分数等表示，不同的表示方法推动力的数值和单位均不相同。§8-1-2相组成的表示方法质量浓度摩尔浓度换算关系：气体第二节扩散原理§8-2-1基本概念和菲克(Fick)定律菲克定律扩散通量：单位面积上单位时间内扩散传递的物质量，单位为kmol/(m2•s);菲克(Fick)定律：对于组分A注意！虽然扩散是物质分子热运动的结果，但物质A的扩散速度并不等于在扩散温度下单个分子的热运动速度。根据定义，有JA+JB=0这个结论可以推广到n组分物系，即对于二组分物系的相互扩散，有DAB=DBA=D§8-2-2一维稳定分子扩散§8-2-2一维稳定分子扩散例1.氨气（A)与氮气（B）在一等径管两端相互扩散，管子各处的温度均为298K，总压均为1.013×105Pa。在端点1处，氨气的摩尔分数yA1=0.15；在端点2处，yA2=0.06，点1、2间的距离为1m。已知此时扩散系数DAB=2.3×10-5m2/s。试求A组分的传质通量。二、一组分通过另一停滞组分的扩散（单向扩散）二组分物系单向扩散例8-3在温度250C、总压100kPa下，用水吸收空气中的氨。气相主体含氨20%，由于水中氨的浓度很低，其平衡分压可取为零。若氨在气相中的扩散阻力相当于2mm厚的停滞气层，扩散系数D=0.232cm2/s，求吸收的传质速率NA。又若气相主体中含氨为2.0%（均为摩尔分数），试重新求解。(2)若气相主体含氨2%，则，z=0.002m，D=0.232×10-4m2/s，T=298K，P=100kPa，pA1=2kPa，pA2=0，R=8.314kJ/kmol•K，带入下式，得【练习】：在温度250C、总压101325Pa下，用水吸收空气中的氨（A）。气相主体含氨10%（摩尔分数，下同）。由于水中氨的浓度很低，其平衡分压可取为零。若氨在气相中的扩散阻力相当于2mm厚的停滞气层，扩散系数D=2.28×10-5m2/s，求吸收的传质通量NA。——表达某个组分在介质中扩散快慢的一种传递属性，是物质的特性常数之一。类似于λ，但较复杂。【例】：在一直立的毛细玻璃管内装有乙醇，初始液面距离管口10mm，如图所示。管内乙醇保持为293K(乙醇饱和蒸汽压为1.9998kPa)，大气压为101.3kPa。当有一空气始终平缓吹过管口时，经100小时后，管内乙醇液面下降至距管口21.98mm处。已知传质速率NA为7.7×10-7kmol/m2·s，试求该温度下，乙醇在空气中的扩散系数。解：pA1=1.9998kPa∵空气吹过管口∴pA2=0本题为单向扩散∴气体的扩散系数随温度的升高而增大，随压力的升高而下降。漂流因数可表示为P/pBm，它反映总体流动对传质的影响。双组分气体A、B在进行稳定分子扩散，JA及NA分别表示在传质方向上某截面溶质A的分子扩散通量与传质通量。当整个系统为单向扩散时（B为停滞组分），传质通量（总通量）等于扩散通量的条件是：等摩尔相互扩散双组分气体混合物中，组分A的扩散系数是：A(A)系统的物质属性(B)组分A的物质属性(C)只取决于系统的状态(D)以上三者都不是作业