化学原理液相传质步骤动力学课件.pptx
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- 关 键 词:
- 化学 原理 相传 步骤 动力学 课件
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1、第五章第五章 液相传质步骤动力学液相传质步骤动力学重点要求重点要求n反应粒子在溶液中的传质方式与速度反应粒子在溶液中的传质方式与速度n稳态扩散过程的基本动力学规律稳态扩散过程的基本动力学规律n非稳态扩散过程的特点非稳态扩散过程的特点n浓差极化的基本规律及其判别浓差极化的基本规律及其判别,在动力学在动力学中减小浓差极化的方法中减小浓差极化的方法第一节第一节 液相传质的三种方式液相传质的三种方式 n电迁移电迁移(migration):电解质溶液中的带电解质溶液中的带电粒子在电场作用下沿着一定的方向移电粒子在电场作用下沿着一定的方向移动。动。n对流对流(convection):一部分溶液与另一部一部
2、分溶液与另一部分溶液之间的相对流动。分溶液之间的相对流动。 n扩散扩散(diffusion):溶液中某一组分自发地溶液中某一组分自发地从高浓度区域向低浓度区域移动。从高浓度区域向低浓度区域移动。 电极表面传质区域的划分电极表面传质区域的划分0cc ccscc 0 x0 x1x2xscd扩散区对流区双电层区三种传质方式的比较三种传质方式的比较 传质方式传质方式 区别区别电迁移电迁移对流对流扩散扩散动力动力电场力电场力重力差重力差外力外力 化学位梯度化学位梯度 传输的物质传输的物质带电粒子带电粒子任何微粒任何微粒任何微粒任何微粒传质区域传质区域速度速度xiiVCJ dxdcDJiiiEuCJiii
3、llx lx 第二节第二节 稳态扩散过程稳态扩散过程一一. 理想条件下的稳态扩散理想条件下的稳态扩散大量局外大量局外电解质电解质 强烈搅拌强烈搅拌 管径极小管径极小 sAgAgcc0常数lccdxdcs03NOKAg理想稳态扩散的动力学规律理想稳态扩散的动力学规律对于反应:对于反应:稳态扩散的电流密度:稳态扩散的电流密度:极限扩散电流密度:极限扩散电流密度: RneOlccnFDJnFisiiii0)(lcnFDiiid0 稳态扩散的特点:稳态扩散的特点: 扩离子运动速度iDi1.2.3. i与与l成反比成反比 4. 当当 时,出现极限扩散电流时,出现极限扩散电流 scci00sicdi真实条
4、件下的稳态扩散过程(对流扩散)真实条件下的稳态扩散过程(对流扩散) 对流扩散理论的前提条件:对流扩散理论的前提条件: n对流是平行于电极表面的层流;对流是平行于电极表面的层流;n忽略电迁移作用。忽略电迁移作用。 注:注:稳态扩散的必要条件:一定强度的稳态扩散的必要条件:一定强度的对流的存在。对流的存在。电极表面附近的液流现象及传质作用电极表面附近的液流现象及传质作用 n边界层:边界层:按流体力按流体力学定义学定义 的液层。的液层。 0uyB0ux0u0uu 0uyB密度粘度系数动力粘滞系数动力粘滞系数 n扩散层:扩散层:根据扩散根据扩散传质理论,紧靠电传质理论,紧靠电极表面附近,有一极表面附近
5、,有一薄层,此层内存在薄层,此层内存在反应粒子的浓度梯反应粒子的浓度梯度,这层叫做扩散度,这层叫做扩散层。层。 0uxB10131iBD扩散层的有效厚度扩散层的有效厚度xDLsic0icic00 xsdxdccc有效210216131uyD对流扩散过程的动力学规律对流扩散过程的动力学规律siiiccnFDi0210216131uyDsiccyunFDi02161210320216121032cyunFDiid对流扩散过程特征对流扩散过程特征n由于扩散层中有一定强度对流存在,扩由于扩散层中有一定强度对流存在,扩散特性的影响相对减小散特性的影响相对减小 ;n改变搅拌速度和溶液粘度均可影响改变搅拌速
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