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1、化工基础理论概述化工基础理论概述第1页，本讲稿共15页第四章质量传递第四章质量传递 4.1.1 概述概述 4.1.1.1化工生产中的传质过程化工生产中的传质过程4.1.1.2.相组成表示法相组成表示法第2页，本讲稿共15页4.1.1.1化工生产中的传质过程化工生产中的传质过程第3页，本讲稿共15页1.传质分离过程：利用物系中不同组分的物理性质或化学性质的差异来造成一个两相物系，使其中某一组分或某些组分从一相转移到另一相，达到分离的目的，这一过程称为传质分离过程。以传质分离过程为特征的基本单元操作在化工生产中很多，有：第4页，本讲稿共15页2.相际传质过程的共性相际传质过程的共性第5页，本讲稿共
2、15页相平衡相平衡与热平衡不同：与热平衡不同：相平衡时一般两相浓度不相等。相平衡时一般两相浓度不相等。此此时时，传传质质过过程程仍仍在在进进行行，只只不不过过通通过过相相界界面面的的某某一一组组分分的的净净传传质质量量为为零零，因因此此属属动动态态平平衡。衡。第6页，本讲稿共15页3.汽液传质塔设备汽液传质塔设备(1)板式塔板式塔第7页，本讲稿共15页(2)填料塔填料塔填料塔示意图填料塔示意图返回第8页，本讲稿共15页4.1.1.2.相组成表示法相组成表示法质量分率：质量分率是指在混合物中某组分的质量占混合物总质量的分率。对于混合物中的A组分有式中：组分A的质量分率；混合物中组分A的质量，kg
3、；混合物总质量，kg。1 1质量分率与摩尔分率质量分率与摩尔分率第9页，本讲稿共15页摩尔分率：摩尔分率是指在混合物中某组分的摩尔数nA占混合物总摩尔数n的分率。对于混合物中的A组分有式中：气相：液相：分别为组分A在气相和液相中的摩尔分率；液相或气相中组分A的摩尔数，液相或气相的总摩尔数。质量分率与摩尔分率的关系为：式中 分别为组分A、B的分子量。第10页，本讲稿共15页质量比是指混合物中某组分A的质量与惰性组分B（不参加传质的组分）的质量之比，其定义式为摩尔比是指混合物中某组分A的摩尔数与惰性组分B（不参加传质的组分）的摩尔数之比，其定义式为式中 分别为组分A在气相和液相中的摩尔比；质量分率
4、与质量比的关系为2质量比与摩尔比质量比与摩尔比第11页，本讲稿共15页摩尔分率与摩尔比的关系为 质量浓度定义为单位体积混合物中某组分的质量。式中 组分A的质量浓度，混合物的体积，m3；混合物中组分A的质量，kg。3质量浓度与摩尔浓度质量浓度与摩尔浓度第12页，本讲稿共15页摩尔浓度是指单位体积混合物中某组分的摩尔数。式中 组分A的摩尔浓度，混合物中组分A的摩尔数，质量浓度与质量分率的关系为摩尔浓度与摩尔分率的关系为式中 cM混合物在液相中的总摩尔浓度，混合物液相的密度，第13页，本讲稿共15页总压与某组分的分压之间的关系为摩尔比与分压之间的关系为 摩尔浓度与分压之间的关系为 例：在一常压、298K的吸收塔内，用水吸收混合气中的SO2。已知混合气体中含SO2的体积百分比为20%，其余组分可看作惰性气体，出塔气体中含SO2体积百分比为2%，试分别用摩尔分率、摩尔比和摩尔浓度表示出塔气体中SO2的组成。4气体的总压与理想气体混合物中组分的分压气体的总压与理想气体混合物中组分的分压第14页，本讲稿共15页解：混合气可视为理想气体，以下标2表示出塔气体的状态。返回第15页，本讲稿共15页