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质量传递的基本方式有哪些?
冶金工程
物质在流体相中的扩散可以依靠分子扩散和涡流扩散来实现,它们分别与传热中的热传导和对流传热类似。冶金工程物质在流体主体与界面间的扩散亦与流体与壁面间的对流传热类似,并称之为对流传质。
依靠物质分子的热运动,物质从一处转移到另一处的过程称为分子扩散。在任何物体中物质的分子始终处于不停的运动之中。由于这种运动,物质可以从一处向另一处扩散。但是,当流体中各处的物质浓度相同时,在任何位置上组分正反方向的扩散速度相同,所以在流体各处没有组分的净转移。如果静止的流体中存在物质的浓度差,那么由于分子扩散,物质乃从浓度高的地方扩散到浓度低的地方。在层流流动的流体中,如果与流向垂直方向上存在浓度差,那么在此方向上物质亦会通过分子扩散从浓度高的地方移向浓度低的地方。在任何涡流流动的流体中,只要存在浓度差,也将有物质通过分子扩散从浓度高处流向低处,只是此时物质的扩散除了依靠分子扩散外,主要是依靠涡流扩散。由此可见,只要存在浓度差就会有分子扩散引起物质传递。
分离要求和产品质量这就是说仅仅需要一般的分离,还是要提纯,产品中究竟允许多少杂质存在等等。根据不同要求进行选择,才能做到最经济,最合理。例如润滑油的脱色,要求不高时,用吸附分离就可以了,不必采用蒸馏。有时,由于某些特殊要求,而选用一种分离方法。例如香精油的提取,如果采用精馏,往往会损失其中某些组分,而使产品质量变化。用萃取法就能大大减少这种损失,所以常常选用萃取法。
在冶金工业生产中普遍应用的传质过程有:
1、 气体或蒸气的吸收或吸附;
2、 气体或蒸气从液体或固体吸收剂中的解吸;
3、 溶剂萃取(包括固一液萃取和液一液萃取);
4、 液体的蒸馏和精馏;
5、 固体的干燥和升华;
6、 气体的增湿与减湿;
7、 离子交换。
为了有效地进行混合物的分离,必须根据不同的具体情况,采用不同的方法。
上面所讲的一些选择原则,决不是一成不变的,应该灵活掌握和积极地创造性地运用。尤其应该注意到一些可变因素。原料成分是可变的,气温是可变的,处理物状态是可变的,吸收剂的选择是可变的,设备也是可变的。正确地运用这些可变因素,就能够有效地促进生产和技术的发展。
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