冶金动力学 第四章 对流传质及相间传质理论.ppt

§4.1边界层
§4.2相间传质理论

对流传质：当运动着的流体与壁面之间或两个有限互溶的运动流体之间发生传质时，我们就把这种传质过程称为对流传质（convectionmasstransfer）。
对流传质是由于体系中化学位差和流体流动所引起的原子、分子或流体微元的运动，它不仅包括分子扩散，还包括由于对流引起的物质传输。§4.1边界层有效边界层厚度
由于在浓度边界层内浓度急剧变化，且这种变化非线性，故不为常数，在数学上难以处理，但在十分接近界面处，浓度分布为直线。§4.2相间传质理论薄膜理论的基本特征：
假设存在着一个区域，在该区域中稳态分子扩散是传质的机理，JA与扩散系数D的一次方成正比，并且kc=D/δ。

薄膜理论的缺点：
存在有一确定厚度的滞留膜的假设。但在等效边界层内仍有液体的流动，因此不能认为在等效边界层内只存在分子扩散，而同时存在着紊流传质和分子传质。
4.2.2双膜传质理论若传质方向是由一个液相进入另一个气相，则各相传质的物质流的密度J可以表示为：
液相：Jl=kl(ci-ci*)
气相：Jg=kg(pi-pi*)
kl,kg——组元在液体、气体中的传质系数，
ci,ci*——组元i在液体内、相界面的浓度，
pi,pi*——组元i在气体内、相界面的分压。

在冶金过程中，气——液反应、液——液反应等异相反应相当多，前者如铜锍的吹炼、钢液的脱碳；后者如钢中锰、硅的氧化等钢渣反应。
虽然经典的双膜理论有诸多不足之处，但在两流体间反应过程动力学研究中，界面两侧有双重传质阻力的概念至今仍有一定的应用价值。