填料塔与板式塔的区别.pptx

简单回顾简单回顾1：化工原理在化工领域中的地位化工原理在化工领域中的地位 本课程，不是教学生如何合成得到新物质？如何提取新物质？如本课程，不是教学生如何合成得到新物质？如何提取新物质？如本课程，不是教学生如何合成得到新物质？如何提取新物质？如本课程，不是教学生如何合成得到新物质？如何提取新物质？如何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究的是：如何把化学家何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究的是：如何把化学家何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究的是：如何把化学家何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究的是：如何把化学家们的小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。是在科学实们的小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。是在科学实们的小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。是在科学实们的小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。是在科学实验与化工之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。验与化工之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。验与化工之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。验与化工之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。W“单元操作单元操作单元操作单元操作”（Unit OperationsUnit Operations）W化工生产化工生产化工生产化工生产 =单元操作单元操作单元操作单元操作 +单元过程（化学反应）单元过程（化学反应）单元过程（化学反应）单元过程（化学反应）W化学工程化学工程化学工程化学工程 =化工原理化工原理化工原理化工原理 +反应工程反应工程反应工程反应工程 =三传三传三传三传 +一反一反一反一反W三传三传三传三传 =动量传递动量传递动量传递动量传递 +热量传递热量传递热量传递热量传递 +质量传递质量传递质量传递质量传递简单回顾简单回顾2：动量传递（动量扩散）动量传递（动量扩散）动量传递（动量扩散）动量传递（动量扩散）（动量通量）（动量通量）（动量通量）（动量通量）=-=-（动量扩散系数）（动量扩散系数）（动量扩散系数）（动量扩散系数）（动量浓度梯度）（动量浓度梯度）（动量浓度梯度）（动量浓度梯度）热量传递（热量扩散）热量传递（热量扩散）热量传递（热量扩散）热量传递（热量扩散）（热量通量）（热量通量）（热量通量）（热量通量）=-=-（热量扩散系数）（热量扩散系数）（热量扩散系数）（热量扩散系数）（热量浓度梯度）（热量浓度梯度）（热量浓度梯度）（热量浓度梯度）现象（唯象）方程（现象（唯象）方程（现象（唯象）方程（现象（唯象）方程（phenomenologicalequationphenomenologicalequation）分子传递基本定律，在固体中、静止或层流流动的流体内才会产生这种传分子传递基本定律，在固体中、静止或层流流动的流体内才会产生这种传分子传递基本定律，在固体中、静止或层流流动的流体内才会产生这种传分子传递基本定律，在固体中、静止或层流流动的流体内才会产生这种传递过程。递过程。递过程。递过程。质量传递（扩散）？质量传递（扩散）？质量传递（扩散）？质量传递（扩散）？（质量通量）（质量通量）（质量通量）（质量通量）=-=-（质量扩散系数）（质量扩散系数）（质量扩散系数）（质量扩散系数）（质量浓度梯度）（质量浓度梯度）（质量浓度梯度）（质量浓度梯度）（通量）（通量）=-（扩散系数）（扩散系数）（浓度梯度）（浓度梯度）简单回顾简单回顾3：以以“三传三传”为物理内核的单元操作为物理内核的单元操作排名公司标志公司名称主要业务营业收入亿美元1 31 中国石化 炼油750.773 46中国石油天然气 炼油677.248 287中化集团 贸易203.81 中国企业在2005年度世界500强（18家）中化工企业的排位 化工原理化工原理II教学组织及要求教学组织及要求l l1 1化工原理化工原理化工原理化工原理IIII讲课学时安排讲课学时安排讲课学时安排讲课学时安排化工原理化工原理化工原理化工原理下册，教学大纲共计下册，教学大纲共计下册，教学大纲共计下册，教学大纲共计5050学时。学时。学时。学时。第第第第 八八八八 章章章章传质过程导论传质过程导论传质过程导论传质过程导论8 8学时学时学时学时第第第第 九九九九 章章章章吸收吸收吸收吸收1212学时学时学时学时第第第第 十十十十 章章章章蒸馏蒸馏蒸馏蒸馏1818学时学时学时学时第十三章第十三章第十三章第十三章干燥干燥干燥干燥1212学时学时学时学时l l2 2教学环节与要求教学环节与要求教学环节与要求教学环节与要求课堂教学（思路和概念为主）：课堂教学（思路和概念为主）：课堂教学（思路和概念为主）：课堂教学（思路和概念为主）：认真听讲、记笔记，不迟到、早退，保证出勤率认真听讲、记笔记，不迟到、早退，保证出勤率认真听讲、记笔记，不迟到、早退，保证出勤率认真听讲、记笔记，不迟到、早退，保证出勤率预习、复习、练习预习、复习、练习预习、复习、练习预习、复习、练习作业作业作业作业：严谨，独立完成严谨，独立完成严谨，独立完成严谨，独立完成，及时答疑，及时答疑，及时答疑，及时答疑，平时成绩平时成绩平时成绩平时成绩10%10%。一般每周二上课前交齐一般每周二上课前交齐一般每周二上课前交齐一般每周二上课前交齐,学习委员学习委员学习委员学习委员负责负责负责负责答疑答疑答疑答疑：地点地点地点地点：系办公室：系办公室：系办公室：系办公室期中测试期中测试期中测试期中测试(闭卷闭卷闭卷闭卷)期末考试期末考试期末考试期末考试(闭卷闭卷闭卷闭卷)相关的参考资料相关的参考资料l参考教材1、化工原理（上、下），姚玉英等，天津大学出版社2、化工原理（上、下），陈敏恒等，化学工业出版社l辅助教学资料：1、化工原理学习指南-问题与习题解析，姚玉英等，天津大学出版社2、化工原理例题与习题，姚玉英，化学工业出版社3、化工原理教与学，陈敏恒等，化学工业出版社4、化工原理例题详解，陈敏恒等，化学工业出版社5、化工原理习题精解（上、下），何潮洪等，科学出版社6、化工原理详解与应用，丛德滋，化学工业出版社网络资源：网络资源：网络资源：网络资源：超星电子图书（图书馆）；系网页上的教学园地；其它。超星电子图书（图书馆）；系网页上的教学园地；其它。超星电子图书（图书馆）；系网页上的教学园地；其它。超星电子图书（图书馆）；系网页上的教学园地；其它。第八章第八章 传质过程导论传质过程导论目的：目的：目的：目的：1 1、了解传质的重要性；、了解传质的重要性；、了解传质的重要性；、了解传质的重要性；2 2、掌握相组成的多种表示方法；、掌握相组成的多种表示方法；、掌握相组成的多种表示方法；、掌握相组成的多种表示方法；3 3、掌握扩散原理；、掌握扩散原理；、掌握扩散原理；、掌握扩散原理；4 4、掌握三种传递之类比；、掌握三种传递之类比；、掌握三种传递之类比；、掌握三种传递之类比；5 5、了解传质、了解传质、了解传质、了解传质设备。设备。设备。设备。重点：扩散原理（分子扩散，稳定、不稳定扩散，等摩重点：扩散原理（分子扩散，稳定、不稳定扩散，等摩重点：扩散原理（分子扩散，稳定、不稳定扩散，等摩重点：扩散原理（分子扩散，稳定、不稳定扩散，等摩 尔相互扩散，单向扩散，涡流扩散，对流扩散）尔相互扩散，单向扩散，涡流扩散，对流扩散）尔相互扩散，单向扩散，涡流扩散，对流扩散）尔相互扩散，单向扩散，涡流扩散，对流扩散）的理解，掌握相互间之差别。的理解，掌握相互间之差别。的理解，掌握相互间之差别。的理解，掌握相互间之差别。难点：相组成的表示；扩散原理。难点：相组成的表示；扩散原理。难点：相组成的表示；扩散原理。难点：相组成的表示；扩散原理。Department of Chemical Engineering CTGU第一节第一节概述概述8-1化工生产中的传质过程化工生产中的传质过程化工原料、中间产品、粗产品等化工原料、中间产品、粗产品等分类分类非均相混合物非均相混合物均相混合物均相混合物特点特点有相界面有相界面无相界面无相界面单元操作单元操作过滤、沉降等过滤、沉降等吸收、精馏等吸收、精馏等分离依据分离依据不同相的物性差异不同相的物性差异？人造相界面（制成两相物系）人造相界面（制成两相物系）物质在相间的物性差异物质在相间的物性差异相界面相界面气相气相液相液相 SB+AS+A吸收吸收AA脱吸脱吸相界面相界面气相气相 B液相液相B+AS+A相界面相界面汽相汽相液相液相精馏精馏ABA+BA+BDepartment of Chemical Engineering CTGU相界面相界面固相固相气相气相B+AC+A干燥干燥干燥干燥A相界面相界面气相气相水相水相A（水）（水）B+AAA减湿减湿减湿减湿增湿增湿增湿增湿相界面相界面液相液相液相液相B+AS+A萃取萃取萃取萃取A相界面相界面固相固相液相液相B+AS+A浸沥（取）浸沥（取）浸沥（取）浸沥（取）固固固固液萃取液萃取液萃取液萃取AA（或（或A+S）相界面相界面液相液相固相固相S+A结晶结晶结晶结晶A溶解溶解溶解溶解A相界面相界面气相气相或液相或液相固相固相CB+A吸附吸附吸附吸附A脱附脱附脱附脱附ADepartment of Chemical Engineering CTGU传质过程（分离操作）：物质在相间的转移过程。传质过程（分离操作）：物质在相间的转移过程。传质过程（分离操作）：物质在相间的转移过程。传质过程（分离操作）：物质在相间的转移过程。相际传质的复杂性相际传质的复杂性相际传质的复杂性相际传质的复杂性 举例举例举例举例:吸收与传热的区别吸收与传热的区别吸收与传热的区别吸收与传热的区别 推动力不一样推动力不一样推动力不一样推动力不一样 传热是温度差；传热是温度差；传热是温度差；传热是温度差；传质是浓度差传质是浓度差传质是浓度差传质是浓度差。过程的最终状态不一样过程的最终状态不一样过程的最终状态不一样过程的最终状态不一样 传热传热传热传热是是是是t=0t=0；相际间的传质不；相际间的传质不；相际间的传质不；相际间的传质不是浓度差是浓度差是浓度差是浓度差=0=0，而是，而是，而是，而是相平衡相平衡相平衡相平衡（物化）（如：（物化）（如：（物化）（如：（物化）（如：NHNH3 3溶于溶于溶于溶于HH2 2OO）。）。）。）。传质的推动力：浓度差传质的推动力：浓度差传质的推动力：浓度差传质的推动力：浓度差 温度的单位简单（温度的单位简单（温度的单位简单（温度的单位简单（KK或或或或）；）；）；）；浓度（或组成）的表示和单位制有多种。浓度（或组成）的表示和单位制有多种。浓度（或组成）的表示和单位制有多种。浓度（或组成）的表示和单位制有多种。Department of Chemical Engineering CTGU8-2相组成的表示方法相组成的表示方法1、质量分率和摩尔分率、质量分率和摩尔分率质量分率质量分率摩尔分率摩尔分率（一般液相用（一般液相用x，气相用，气相用y）相互换算关系：相互换算关系：2、质量比和摩尔比、质量比和摩尔比（常见于双组分物系）（常见于双组分物系）质量比质量比摩尔比摩尔比换算关系：换算关系：Department of Chemical Engineering CTGU3、浓度、浓度质量浓度质量浓度摩尔浓度摩尔浓度换算关系：换算关系：气体气体kg/m3kmol/m3Department of Chemical Engineering CTGU 第二节 扩散原理 8-3基本概念和费克基本概念和费克(Fick)定律定律流体中物质扩散的基本方式：流体中物质扩散的基本方式：流体中物质扩散的基本方式：流体中物质扩散的基本方式：分子扩散：分子扩散：分子扩散：分子扩散：扩散方式扩散方式分子扩散分子扩散涡流扩散涡流扩散作用物作用物流体分子流体分子流体质点流体质点作用方式作用方式热运动热运动湍动和旋涡湍动和旋涡作用对象作用对象静止、滞流静止、滞流湍流湍流扩散：物质在单一相内的传递过程扩散：物质在单一相内的传递过程扩散：物质在单一相内的传递过程扩散：物质在单一相内的传递过程 推动力推动力 浓度差浓度差 物质传递物质传递 简称为扩散简称为扩散终点：终点：浓度差为浓度差为扩散快慢？扩散快慢？Department of Chemical Engineering CTGU扩散通量：扩散通量：扩散通量：扩散通量：单位面积上单位时间内扩散传递的物质量，单位为单位面积上单位时间内扩散传递的物质量，单位为kmol/(m2s);费克费克费克费克(Fick)(Fick)定律：定律：定律：定律：扩散通量与浓度梯度成正比。扩散通量与浓度梯度成正比。对于组分对于组分A对于组分对于组分B 浓度梯度浓度梯度分压梯度分压梯度气体气体J JA A 物质物质A A在介质在介质B B中的分子中的分子扩散通量扩散通量DAB分子扩散系数分子扩散系数“”扩散沿浓度降低的扩散沿浓度降低的方向方向Department of Chemical Engineering CTGU 注意！注意！虽然扩散是物质分子热运动的结果，但物质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。在扩散温度下单个分子的热运动速度。动量传递（扩散）动量传递（扩散）动量传递（扩散）动量传递（扩散）热量传递（扩散）热量传递（扩散）热量传递（扩散）热量传递（扩散）质量传递（扩散）质量传递（扩散）质量传递（扩散）质量传递（扩散）扩散并不单独占有任何空间扩散并不单独占有任何空间扩散并不单独占有任何空间扩散并不单独占有任何空间扩散占据一定空间扩散占据一定空间扩散占据一定空间扩散占据一定空间（通量）（通量）（通量）（通量）=-=-（扩散系数）（扩散系数）（扩散系数）（扩散系数）（梯度）（梯度）（梯度）（梯度）费克定律费克定律费克定律费克定律同同傅利叶定律傅利叶定律傅利叶定律傅利叶定律 和和和和 牛顿粘性定律牛顿粘性定律牛顿粘性定律牛顿粘性定律Department of Chemical Engineering CTGU8-4一维稳定分子扩散一维稳定分子扩散一、等分子（摩尔）反方向扩散一、等分子（摩尔）反方向扩散一、等分子（摩尔）反方向扩散一、等分子（摩尔）反方向扩散（1）JA=-JB（等分子反向扩散）（等分子反向扩散）（2）对对A、B二元物系，系统各处的总摩尔浓度都相等；二元物系，系统各处的总摩尔浓度都相等；即即p=pA+pB=Const.则则DAB=DBA 在这种双组分混合物内，产生物质在这种双组分混合物内，产生物质A的扩散流的扩散流JA的同时，必的同时，必定伴有方向相反的物质定伴有方向相反的物质B的扩散流的扩散流JB。D与物系有关，与与物系有关，与T T、P P有关，数据实测有关，数据实测。D气相气相D液相液相 等分子反向扩散发生在静止的或在垂直于浓度梯度方向上作滞流运动的流等分子反向扩散发生在静止的或在垂直于浓度梯度方向上作滞流运动的流体中，是一种最单纯的分子扩散过程。体中，是一种最单纯的分子扩散过程。对于双组分混合物，在总压处处相等的前提下对于双组分混合物，在总压处处相等的前提下(分子浓度分子浓度处处相等处处相等):):Department of Chemical Engineering CTGU传质速率（或传质通量）传质速率（或传质通量）传质速率（或传质通量）传质速率（或传质通量）NA：单位时间通过单位固定空间传质面积的单位时间通过单位固定空间传质面积的A物质量，单位物质量，单位 kmol/(m2s)；等分子反方向扩散中（物系静止）：等分子反方向扩散中（物系静止）：等分子反方向扩散中（物系静止）：等分子反方向扩散中（物系静止）：定态过程，连通管内定态过程，连通管内 NA、D、T 均为均为Const。将上式中的将上式中的p、z 对应积分，整理得：对应积分，整理得：同理，组分同理，组分B有有若为液相，则有若为液相，则有Department of Chemical Engineering CTGU二、一组分通过另一停滞组分的扩散（单向扩散）二、一组分通过另一停滞组分的扩散（单向扩散）二、一组分通过另一停滞组分的扩散（单向扩散）二、一组分通过另一停滞组分的扩散（单向扩散）4、总体流动与、总体流动与B的扩散运动方向相反的扩散运动方向相反溶质溶质A相界面相界面溶剂溶剂S同时同时S不逆向通过（汽化）不逆向通过（汽化）如吸收：如吸收：通过通过B对于截面对于截面2：N，N(cA/C)，N(cB/c)；2、A、B做等分子反方向扩散的传递运动做等分子反方向扩散的传递运动3、总体流动加快了、总体流动加快了A的传递速度的传递速度1、总体流动。总体流动。即即JA=-JBNA=JA+N(cA/c)NB=JB+N(cB/c)=0B为停滞组分。为停滞组分。即有即有Department of Chemical Engineering CTGUDepartment of Chemical Engineering CTGU在主体（在主体（在主体（在主体（z z1 1=0=0，p pA A=p=pA1A1）至界面（）至界面（）至界面（）至界面（z z2 2=z=z，p pA A=p=pA2A2）间）间）间）间积分，得：积分，得：积分，得：积分，得：由于由于由于由于Department of Chemical Engineering CTGUB B组分在界面与主体间的对数平均分压组分在界面与主体间的对数平均分压组分在界面与主体间的对数平均分压组分在界面与主体间的对数平均分压与等摩尔相互扩散相比多了一个因子与等摩尔相互扩散相比多了一个因子与等摩尔相互扩散相比多了一个因子与等摩尔相互扩散相比多了一个因子p/pp/pBmBm漂流因数。漂流因数。漂流因数。漂流因数。漂流因数反映总体流动对传质速率的影响。漂流因数反映总体流动对传质速率的影响。漂流因数反映总体流动对传质速率的影响。漂流因数反映总体流动对传质速率的影响。p/pp/pBmBm11传质速率较大。传质速率较大。传质速率较大。传质速率较大。若若若若p pA A p/pp/pBmBm ；反之反之反之反之p pA A p/pp/pBmBm 0 0Department of Chemical Engineering CTGU表达某个组分在介质中扩散快慢的一种传递属性，表达某个组分在介质中扩散快慢的一种传递属性，表达某个组分在介质中扩散快慢的一种传递属性，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。类似于是物质的特性常数之一。类似于是物质的特性常数之一。类似于是物质的特性常数之一。类似于，但较复杂，但较复杂，但较复杂，但较复杂8-5 扩散系数D D（mm2 2/s/s）一、气体中的一、气体中的D分子热运动速度分子热运动速度分子热运动速度分子热运动速度 分子碰撞频繁分子碰撞频繁分子碰撞频繁分子碰撞频繁扩散速度扩散速度扩散速度扩散速度 D D 范围范围范围范围0.11cm0.11cm2 2/s/s计算：半经验公式，福勒（计算：半经验公式，福勒（计算：半经验公式，福勒（计算：半经验公式，福勒（FullerFuller）p10p10式（式（式（式（8-218-21）和表）和表）和表）和表8-28-2换算：换算：换算：换算：二、液体中的二、液体中的D计算：经验公式，计算：经验公式，计算：经验公式，计算：经验公式，p11p11式式式式(8-23)(8-23)或表或表或表或表8-48-4分子密集分子密集分子密集分子密集D D液液液液DDD，D D 00，涡流扩散）涡流扩散）涡流扩散）涡流扩散）过渡层过渡层过渡层过渡层 e e当量膜厚当量膜厚当量膜厚当量膜厚膜模型膜模型对流传质对流传质Department of Chemical Engineering CTGU膜模型（停滞膜模型）膜模型（停滞膜模型）把从气相主体到界面的对流传质速率折合成通过厚度把从气相主体到界面的对流传质速率折合成通过厚度把从气相主体到界面的对流传质速率折合成通过厚度把从气相主体到界面的对流传质速率折合成通过厚度为为为为ee的膜层（虚拟膜）的分子扩散速率。的膜层（虚拟膜）的分子扩散速率。的膜层（虚拟膜）的分子扩散速率。的膜层（虚拟膜）的分子扩散速率。液相液相液相液相式中，式中，式中，式中，k kGG气相对流传质系数（以分气相对流传质系数（以分气相对流传质系数（以分气相对流传质系数（以分压差为推动力）压差为推动力）压差为推动力）压差为推动力）kmol/mkmol/m2 2 s s p pa akkL L液相对流传质系数（以浓液相对流传质系数（以浓液相对流传质系数（以浓液相对流传质系数（以浓度差为推动力）度差为推动力）度差为推动力）度差为推动力）kmol/mkmol/m2 2 s s(kmol/mkmol/m3 3)kkGG、k kL L简称为传质分系数或简称为传质分系数或简称为传质分系数或简称为传质分系数或传质系数传质系数传质系数传质系数Department of Chemical Engineering CTGU 显然，若流体气体中的湍流愈激烈显然，若流体气体中的湍流愈激烈显然，若流体气体中的湍流愈激烈显然，若流体气体中的湍流愈激烈ReRe ，则，则，则，则 ，传质，传质，传质，传质阻力也愈小，即阻力也愈小，即阻力也愈小，即阻力也愈小，即1/k1/k 。传质速率方程式能否用于计算？传质速率方程式能否用于计算？传质速率方程式能否用于计算？传质速率方程式能否用于计算？(c(cA1A1-c-cA2A2)可求，但可求，但可求，但可求，但k=?k=?（同传热的，（同传热的，（同传热的，（同传热的，k k取决于流体物性、流动取决于流体物性、流动取决于流体物性、流动取决于流体物性、流动状况等因素）状况等因素）状况等因素）状况等因素）实验测定实验测定实验测定实验测定经验公式（下一章）。经验公式（下一章）。经验公式（下一章）。经验公式（下一章）。注意！注意！注意！注意！传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多种种种种 传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。Department of Chemical Engineering CTGU第三节第三节第三节第三节 质量、热量、动量传递之间的关系质量、热量、动量传递之间的关系质量、热量、动量传递之间的关系质量、热量、动量传递之间的关系8-7三种传递间的类比三种传递间的类比2112z1z2l壁面流动方向流动方向质量传递质量传递方向方向热量传递热量传递方向方向动量传递动量传递方向方向zzmc1c2cwcmc三种传递均起源于涡流的质点交换三种传递均起源于涡流的质点交换三种传递均起源于涡流的质点交换三种传递均起源于涡流的质点交换存在内在联系存在内在联系存在内在联系存在内在联系k k、的关系的关系的关系的关系三传类比三传类比三传类比三传类比Department of Chemical Engineering CTGU常见类比式：常见类比式：常见类比式：常见类比式：雷诺类比：雷诺类比：雷诺类比：雷诺类比：柯尔本类比：柯尔本类比：柯尔本类比：柯尔本类比：Department of Chemical Engineering CTGU 【补例补例】：在一直立的毛细玻璃管内装有乙醇，初始液面距离管口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，如图所示。管内乙醇保持为293K(乙醇饱和蒸汽压为乙醇饱和蒸汽压为1.9998kPa)，大气压为，大气压为101.3kPa。当有一空气始终平缓吹过管口时，经。当有一空气始终平缓吹过管口时，经100小时后，小时后，管内乙醇液面下降至距管口管内乙醇液面下降至距管口21.98mm处。试求该温度下，乙醇在空气中处。试求该温度下，乙醇在空气中的扩散系数。的扩散系数。解：解：pA1=1.9998kPa空气吹过管口空气吹过管口pA2=0本题为单向扩散本题为单向扩散Department of Chemical Engineering CTGU另由蒸发可知：另由蒸发可知：对于乙醇查表可知对于乙醇查表可知=804kg/m3，M=46kg/kmol。已知已知z1=10mm，z2=21.98mm，=100hDepartment of Chemical Engineering CTGU第四节 传质设备简介 用作传质设备的要求：用作传质设备的要求：、接触机会良好（即从分地接触）。、接触机会良好（即从分地接触）。相界面的面积相界面的面积&湍动程度湍动程度；、接触之后及时分开，分离完全、接触之后及时分开，分离完全，互不夹带；，互不夹带；、结果简单，紧凑，操作便利稳定，运转可靠，周期长，能耗小。、结果简单，紧凑，操作便利稳定，运转可靠，周期长，能耗小。总之，安全经济合理。总之，安全经济合理。均相物系的分离均相物系的分离传质传质 传质过程：人为地制造相界面（制成两相物系），利用物质在相间的物传质过程：人为地制造相界面（制成两相物系），利用物质在相间的物性差异性差异相界面的面积相界面的面积 湍动程度湍动程度 扩散速率扩散速率 但相界面是由两相接触元件和流体力学条件确定的，接触元件的面积是固但相界面是由两相接触元件和流体力学条件确定的，接触元件的面积是固定了的，只能从分利用原有的相界面。定了的，只能从分利用原有的相界面。要求建立适宜的接触方式和流体力要求建立适宜的接触方式和流体力学状况。学状况。塔设备塔设备Department of Chemical Engineering CTGU8-8 填料塔和板式塔 均为两相逆流设备均为两相逆流设备1、填料塔、填料塔 两相的浓度沿塔高度连续变化两相的浓度沿塔高度连续变化两相的浓度沿塔高度连续变化两相的浓度沿塔高度连续变化称为连续接触式传质设备称为连续接触式传质设备称为连续接触式传质设备称为连续接触式传质设备拉西环拉西环拉西环拉西环鲍尔环鲍尔环鲍尔环鲍尔环Department of Chemical Engineering CTGU阶梯环阶梯环阶梯环阶梯环 环环环环板波纹板波纹板波纹板波纹丝网波纹丝网波纹丝网波纹丝网波纹鞍形环鞍形环鞍形环鞍形环槽式液体分布器槽式液体分布器槽式液体分布器槽式液体分布器Department of Chemical Engineering CTGU2 2、板式塔、板式塔、板式塔、板式塔 两相的浓度沿塔高呈阶梯变化两相的浓度沿塔高呈阶梯变化两相的浓度沿塔高呈阶梯变化两相的浓度沿塔高呈阶梯变化称为逐级接触式传质设备称为逐级接触式传质设备称为逐级接触式传质设备称为逐级接触式传质设备降液管降液管平顶型平顶型溢流堰溢流堰受液区受液区开孔区开孔区Department of Chemical Engineering CTGU优点：优点：弹性大、操作稳定可靠。弹性大、操作稳定可靠。缺点：缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速低，故生产能力较小。低，故生产能力较小。有溢流塔板又分为：有溢流塔板又分为：Department of Chemical Engineering CTGU特点：特点：结构简单、造价低、压降小、生产能结构简单、造价低、压降小、生产能力大、操作弹性可达力大、操作弹性可达23、Department of Chemical Engineering CTGU特点：特点：结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、生产能力大。生产能力大。Department of Chemical Engineering CTGU各种浮阀：各种浮阀：阀型：阀型：F1型、型、V型、型、T型、型、A型型Department of Chemical Engineering CTGU旋流塔板旋流塔板 压延孔板压延孔板斜孔塔板斜孔塔板