化工基礎(chǔ)理論概述

化工基礎(chǔ)理論概述第一頁，共十五頁，2022年，8月28日第四章質(zhì)量傳遞

4.1.1概述

化工生產(chǎn)中的傳質(zhì)過程4.1.1.2.相組成表示法第二頁，共十五頁，2022年，8月28日化工生產(chǎn)中的傳質(zhì)過程第三頁，共十五頁，2022年，8月28日1.傳質(zhì)分離過程：利用物系中不同組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異來造成一個兩相物系，使其中某一組分或某些組分從一相轉(zhuǎn)移到另一相，達(dá)到分離的目的，這一過程稱為傳質(zhì)分離過程。以傳質(zhì)分離過程為特征的基本單元操作在化工生產(chǎn)中很多，有：第四頁，共十五頁，2022年，8月28日2.相際傳質(zhì)過程的共性第五頁，共十五頁，2022年，8月28日相平衡與熱平衡不同：相平衡時一般兩相濃度不相等。此時，傳質(zhì)過程仍在進(jìn)行，只不過通過相界面的某一組分的凈傳質(zhì)量為零，因此屬動態(tài)平衡。第六頁，共十五頁，2022年，8月28日3.汽液傳質(zhì)塔設(shè)備(1)板式塔第七頁，共十五頁，2022年，8月28日(2)填料塔填料塔示意圖返回第八頁，共十五頁，2022年，8月28日4.1.1.2.相組成表示法質(zhì)量分率：質(zhì)量分率是指在混合物中某組分的質(zhì)量占混合物總質(zhì)量的分率。對于混合物中的A組分有式中：——組分A的質(zhì)量分率；——混合物中組分A的質(zhì)量，kg；——混合物總質(zhì)量，kg。1．質(zhì)量分率與摩爾分率第九頁，共十五頁，2022年，8月28日摩爾分率：摩爾分率是指在混合物中某組分的摩爾數(shù)nA占混合物總摩爾數(shù)n的分率。對于混合物中的A組分有式中：氣相：液相：

——分別為組分A在氣相和液相中的摩爾分率；——液相或氣相中組分A的摩爾數(shù)，——液相或氣相的總摩爾數(shù)。

質(zhì)量分率與摩爾分率的關(guān)系為：式中

——分別為組分A、B的分子量。第十頁，共十五頁，2022年，8月28日質(zhì)量比是指混合物中某組分A的質(zhì)量與惰性組分B（不參加傳質(zhì)的組分）的質(zhì)量之比，其定義式為摩爾比是指混合物中某組分A的摩爾數(shù)與惰性組分B（不參加傳質(zhì)的組分）的摩爾數(shù)之比，其定義式為式中

——分別為組分A在氣相和液相中的摩爾比；質(zhì)量分率與質(zhì)量比的關(guān)系為2．質(zhì)量比與摩爾比第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日摩爾分率與摩爾比的關(guān)系為

質(zhì)量濃度定義為單位體積混合物中某組分的質(zhì)量。式中—組分A的質(zhì)量濃度，—混合物的體積，m3；

—混合物中組分A的質(zhì)量，kg。

3．質(zhì)量濃度與摩爾濃度第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日摩爾濃度是指單位體積混合物中某組分的摩爾數(shù)。式中—組分A的摩爾濃度，—混合物中組分A的摩爾數(shù)，質(zhì)量濃度與質(zhì)量分率的關(guān)系為摩爾濃度與摩爾分率的關(guān)系為式中cM—混合物在液相中的總摩爾濃度，—混合物液相的密度，第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日總壓與某組分的分壓之間的關(guān)系為摩爾比與分壓之間的關(guān)系為

摩爾濃度與分壓之間的關(guān)系為例：在一常壓、298K的吸收塔內(nèi)，用水吸收混合氣中的SO2。已知混合氣體中含SO2的體積百分比為20%，其余組分可看作惰性氣體，出塔氣體中含SO2體積百分比為2%，試分別用摩爾分率、摩爾比和摩爾濃度表示出塔氣體中SO2的組成。

4．氣體的總壓與理想氣體混合物中組分的分壓