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第卷第期·。耙学工程...
胁.
气液传质理论研究进展
马友光白鸸。余国琮
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天津大学化学工程研究所,天津
文内对气荫传质的理论研究进行了评述,井璜测了未来的发展方向。
关键词:气液传质传质系数传质模型
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引言质系数表达式为:
气液传质过程广泛存在于化工、轻工、医
药及石油化工等行业中。由于实验技术的限●√¨盖一
制,气液传质理论研究进展缓慢,现有的传渗透模型描述了非稳态传质,但没有考
质模型均不能令人满意。
提出双膜理论以来一些典型的相际传质模型简单地视为常数,其结果仍然与实际相去甚
进行了评述。远。。
发展了渗透模型,并提出了
气液传质模型表面更新模型。该模型假定流体微元在界面
. 经典模型处的年龄分布函数为:
经典模型包括膜模型、渗透模型和表面&一
更新模型。气液相际传质最简单、最古老的最后得到传质系数表达式为:
模型假定传质的所有阻力来自于界面附近的表面更新模型较之膜模型和渗透模型更
一层滞流膜中,传质系数表达式极为简单: 接近实际,后两种模型只是表面更新模型的
一种特例。
詈㈩经典模型均将气液传质过程假定为简单
膜模型与/.。由于不
实验不符。清楚近界面流场的结构. 只好将影响传质的
年提出了渗透模型,
型假定来自主体的流体元运动到界面上停留能理论预测, 又难以用实验直接测定,只有
一段时间,在这段时间内,两相问发生传质, 通过传质实验结果反演而得,这样模型的性
假定流体元在界面的停留时间为一常数。传质就变成经验的或半经验的关联式,因此无
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法反映气液传质的本质规律。
,从而使模型变得复杂。理论上没有实
机理不同和据此提出了膜、旋涡扩散模型
渗透模型该模型认为年龄大的流体元符合圳根据质量传递与动量传递的类
渗透模型,在低数时,传质机理与膜模型似性提出了旋涡扩散模型,用混合长
相符,而在高数时,传质符合渗透机理,在理论得到如下的传质系数表达式:
过渡段受膜模型和渗透模型两种机理的共同.
一
作用,应将流体元划为不同时域按不同机理睢
分别计算。
根据膜渗透理论,结合湍流结其中一箐
,该模型用到两根据模型,分子扩散和对流传递
个参数,即膜厚和表面停留时间。膜厚根必须与“旋涡扩散”结合起来,用实
据湍流结构中最小的涡的长度验验证了的观点。
”也提出了一个旋涡扩散模型,该
算最后得到的传质系数关系式为: 模型假定旋涡扩散系数可用下式表达:
—‘
一/阳譬⋯㈣式中.,为常数。
由于界面张力对于近界面的湍流扩散具
式中、为经验参数须由实验来确定对
,当一时,