质量传递概述与传质微分方程.ppt

冶金设备基础冶金设备基础中南大学冶金学院中南大学中南大学冶金学院冶金学院 12 质量传递概述与传质微分方程 12 12 质量传递概述与传质微分方程质量传递概述与传质微分方程主要内容:主要内容:主要内容:相际平衡和相际传质相际平衡和相际传质相际平衡和相际传质重点:重重点:点:关键问题:关键问题:关键问题:扩散速率(扩散通量)与浓度梯度的关系扩散速率(扩散通量)与浓度梯度的关系扩散速率(扩散通量) 质量传递(mass transfer) 质量传递质量传递(mass transfer)(mass transfer) 传质分离过程传质分离过程均相或非均相混合物依靠物质的传递来实现各组分分离的过程,称为传质分离过程。由于物质的传递过程是借助于扩散作用进行的,故又称为扩散过程。均相或非均相混合物均相或非均相混合物依靠物质的传递依靠物质的传递来实现各组分分离来实现各组分分离的过程,称为的过程,称为传质分离过程传质分离过程。由于物质的传递过程是借助于。由于物质的传递过程是借助于扩散作用进行的,故又称为扩散作用进行的,故又称为扩散过程。扩散过程。扩散前扩散前扩散后扩散后扩散后扩散后冶金设备基础冶金设备基础中南大学冶金学院中南大学中南大学冶金学院冶金学院(2)速率分离过程((22))速率分离过程速率分离过程根据混合物中各组分在某种力场的作用下扩散速度不同的性质来实现它们的分离。如气体扩散、电泳等。根据混合物中各组分在某种力场的作用下根据混合物中各组分在某种力场的作用下扩散速度不扩散速度不同同的性质来实现它们的分离。的性质来实现它们的分离。如气体扩散、电泳等。如气体扩散、电泳等。传质分离过程可分为两大类:传质分离过程可分为两大类传质分离过程可分为两大类::(1)平衡分离过程((11))平衡分离过程平衡分离过程根据混合物中诸组分在两相间的平衡分配不同来实现混合物的分离。如蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥等。根据混合物中诸组分在两相间的根据混合物中诸组分在两相间的平衡分配不同平衡分配不同来实现混来实现混合物的分离。合物的分离。如蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥等。如蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥等。冶金设备基础冶金设备基础中南大学冶金学院中南大学中南大学冶金学院冶金学院传质过程的目的:使混合物的成分分离。包括:传质过程的目的:传质过程的目的:使混合物的成分分离使混合物的成分分离。包括:。包括:分离:混合物中分离提取各纯组分或多种产品分分离:混合物中分离提取各纯组分或多种产品离:混合物中分离提取各纯组分或多种产品提取和回收:矿石中提取金属,废料中回收有价元素提取和回收:矿石中提取金属,废料中回收有价元素提取和回收:矿石中提取金属,废料中回收有价元素纯化:除去杂质纯纯化:除去杂质化:除去杂质浓缩:稀→浓浓浓缩:稀缩:稀→→浓浓传质过程工业应用包括:气体或蒸汽的吸收(absorption)与吸附(adsorption)气体或蒸汽的解吸(stripping)溶剂萃取(solvent extraction)液体的蒸馏(distillation)与精馏;固体的干燥(drying)与升华(sublimation)离子交换(Ion exchange)等传质过程工业应用传质过程工业应用包括:包括:气体或蒸汽的吸收气体或蒸汽的吸收((absorptionabsorption))与吸附与吸附((adsorptionadsorption))气体或蒸汽的解吸气体或蒸汽的解吸((strippingstripping))溶剂萃取溶剂萃取((solvent extractionsolvent extraction))液体的蒸馏(液体的蒸馏(distillationdistillation))与精馏;与精馏;固体的干燥(固体的干燥(dryingdrying))与升华(与升华(sublimationsublimation))离子交换离子交换((Ion exchangeIon exchange))等等冶金设备基础冶金设备基础中南大学冶金学院中南大学中南大学冶金学院冶金学院传质分离手段:传质分离手段:传质分离手段:外加热能或外加物质外加热能或外加物质外加热能或外加物质传质推动力:传传质质推推动力:动力:浓度梯度(传热推动力:温度梯度)浓度梯度(传热推动力:温度梯度)浓度梯度(传热推动力:温度梯度) 传质的