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对流传质的类型
与对流传热相似，对流传质根据流体的流动发生原因不同，可分为强制对流传质和自然对流传质两类。化工上的传质单元操作过程，比如蒸馏、吸收、萃取等，流体均是在强制状态下流动，故均属强制对流体质。强制对流传质包括强制层流传质和强制湍流两类。工程上为了强化传质速率，多采用强制湍流传质过程。
对流传质按流体的作用方式又可分为两类，一类是流体作用于固体壁面，即流体与固体壁面间的传质，比如水流过可溶性固体壁面，溶质自固体避免向水中传递；另一类是一种流体作用于另一种流体，两流体通过相界面进行传质，即相际间的传质，比如用水吸收混于空气中的氨气，氨向水中的传递。
对流传质的机理
研究对流传质速率需首先弄清对流传质的机理。在实际过程中，以湍流传质最为常见，以流体强制湍流流过固体壁面时的传质过程为例，探讨对流传质的机理，对于有固定相界面的相际间的传质，其传质机理与之相似。
当流体以湍流流过固体壁面时，在避免附近形成湍流边界层。在湍流边界层中，与避免垂直的方向上，分为层流内层、缓冲层和湍流主体三部分。流体与壁面进行传质时，其传质机理差别很大。
在层流内层找那个，流体沿着避免平行流动，在与流向相垂直的方向上，只有分子的无规则热运动，故避免与流体之间的质量传递是以分子扩散形式进行的。在缓冲层中，流体既有沿壁面方向的层流流动，又有一些旋涡运动，故该层内的质量传递既有分子扩散，也有涡流扩散，二者的作用同样重要，必须同时考虑它们的影响。在湍流主体中，发生强烈的旋涡运动，在此层中，虽然分子扩散与涡流扩散同时存在，但涡流扩散远远大于分子扩散，故分子扩散的影响可忽略不计。
由此可知，当湍流流体与固体壁面进行传质时，在各层内的传质机理是不同的。在层流内层，由于仅依靠分子扩散进行传质，故其中的浓度梯度很大，浓度分布曲线很陡，为一直线，此时可用费克第一定律进行求解，求解较为方便；在湍流中心，由于旋涡进行强烈的混合，其中浓度梯度必然很小，浓度分布曲线较为平坦；而在缓冲层内，既有分子传质，又有涡流传质，其浓度梯度介于层流内层与湍流中心之间，浓度分布曲线也介于二者之间。典型的浓度分布曲线，如图。
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发表于 2015-10-13 11:08:09
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