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【求助】推导吸附的内扩散传质速率方程 已有3人参与
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| 哪位高手会推导吸附的内扩散传质速率方程？ |
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twoflm
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9楼2012-10-01 09:20:44
liang_0826
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chocalate77(金币+10): 2010-04-11 09:30
GrasaVampiro:转贴请注明 2010-04-11 08:30
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根据上述机理，对于某一瞬间，按拟稳态处理，吸附速率可分别用外扩散、内扩散或总传质速率方程表示。 1)、外扩散传质速率方程： 吸附质从流体主体扩散到固体吸附剂外表面的传质速率方程为 （9-10） 式中 ——吸附剂上吸附质的含量， 吸附质 吸附剂； ——时间，s； ——每千克吸附剂的吸附速率， ； ——吸附剂的比外表面， ； ——流体相中吸附质的平均浓度， ； ——吸附剂外表面上流体相中吸附质的浓度， ； ——流体相侧的传质系数， 。 与流体物性，颗粒几何形状，两相接触的流动状况以及温度、压力等操作条件有关。有些关联式可供使用，具体可参阅有关专著。 2)、内扩散传质速率方程： 内扩散过程比外扩散过程要复杂得多。按照内扩散机理进行内扩散计算非常困难，把内扩散过程简单地处理成从外表面向颗粒内的传质过程，内扩散传质速率方程为 （9-11） 式中 ——吸附剂固相侧的传质系数， ； ——吸附剂外表面上的吸附质含量， ，此处 与吸附质在流体相中的浓度C呈平衡； ——吸附剂上吸附质的平均含量， 。 与吸附剂的微孔结构性质、吸附质的物性以及吸附过程持续时间等多种因素有关。 值由实验测定。 3)、总传质速率方程： 由于吸附剂外表面处的浓度 与 无法测定，因此通常按拟稳态处理，将吸附速率用总传质方程表示为 (9-12) 式中 ——与吸附质含量为 的吸附剂呈平衡的流体中吸附质的浓度， ； ——与吸附质浓度为C的流体呈平衡的吸附剂占吸附质的含量， ； ——以 表示推动力的总传质系数， ； ——以 表示推动力的总传质系数， 。 对于稳态传质过程，存在 (9—13) 如果在操作的浓度范围内吸附平衡为直线， 即： (9—14) 则根据式(9—13)和(9—14)整理可得： (9—15a) (9—15b) 式(9—15)表示吸附过程的总传质阻力为外扩散阻力与内扩散阻力之和。 若内扩散很快，过程为外扩散控制， 接近 ，则 。若外扩散很快，过程为内扩散控制， 接近于 则。 |
2楼2010-04-11 08:15:58
liang_0826
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