物質傳遞

物質傳遞(英文名稱mass transfer)正確的名稱應為質量傳遞,簡稱傳質。一種自然界的物理現象,化學工程中的主要過程之一,是物質系統由于濃度不均勻而發生的質量遷移過程。質量傳遞可以發生在不同的兩相和多相間、也可以發生在同一相內。化學勢差是質量傳遞的推動力,因濃度不同導致的質量傳遞過程,直到濃度達到平衡才停止。兩相流體間的質量傳遞在工業過程中最為重要,可以借以分離混合物。氣體吸收、空氣增濕、分離、提純產品等。例如蒸發、幹燥、蒸餾、精餾、萃取、吸收、吸附等過程都是屬于質量傳遞過程。

  • 中文名稱
    物質傳遞
  • 外文名稱
    mass transfer
  • 簡    稱

基本介紹

質量傳遞是一普遍自然現象,例如水分由海洋表面蒸發進入大氣,又從大氣中冷凝成雨水或凍結成雪回歸大地和海洋,化肥在土壤中滲透並進入植物的根部,氧氣在肺部從肺葉進入血液,並通過血液供應人體各處。晾曬衣服、幹燥物品,水分由衣服和物品中蒸發到大氣,大氣中氣味的傳播、糖塊和鹽粒在水中的溶解等等,都是傳質現象。

基本原理

質量傳遞都是由于物質分子運動的結果,由分子擴散和對流擴散兩種方式。化學勢的差異是傳質動力,化學勢可由濃度、溫度、壓力和外加電場所引起。分子擴散是由分子熱運動造成;隻要存在濃度差,就能夠在一切物系中發生。對流擴散由流體微團的巨觀運動所引起,僅發生在流動的流體中。例如一杯水放入一塊紅糖,在靜止的水中,紅糖分子借助濃度的差異,會慢慢擴散到整個杯子的水中,直到整杯濃度都一樣。如果對水進行不停地攪動,傳遞過程除了分子擴散外,還有對流擴散,也即糖分子借水的巨觀運動,擴散至整個杯中水中,兩種擴散加快了糖的溶解;

分離過程

質量傳遞是化學工程中重要過程,可在單相、兩相,甚至多相中進行,常見的兩接觸相間的傳質分離過程

有:

接觸的兩相 過程名稱 套用舉例

(1)氣-液 吸收 重油吸收天然氣中輕油

解吸 用蒸汽解析出輕油

蒸餾 苯和甲苯的分離

調濕 加熱、冷卻增加空氣中水分

(2)氣-固 吸附 活性炭吸收氣體中的有機物

解吸 加熱活性炭解析出有機物

幹燥 加熱蒸發出固體含水

(3)液-液 萃取 溶劑萃取出重整液中的芳烴

(4)液-固 浸出 用水浸出甜菜中的糖

離子交換 離子交換劑交換出水中的離子

其它詞條