闫帅军， 巨 拓

(中国市政工程华北设计研究总院有限公司，陕西 西安 710018)

0 引 言

在化工、环境及医药等行业中广泛利用气液传质机制,研究程不同相态传质过程、机制、效率等问题,对提高设备性能,节约传质过程能量有重要意义。本文回顾了近年来学者提出的氧传质模型并对各种经典模型加以评述,提出未来界面传质机制的研究方向。

1 理论模型

单参数模型是最早的理论模型, 也是气液传质理论的基础模型, 将气液传质过程假定为简单的理想状况,主要有双膜理论、表面更新模型、溶质渗透模型。

1.1 双膜理论

在气、液界面两侧分别存在有气膜与液膜,气、液两相之间的物质传递借助膜层中的分子扩散传递,在气膜与液膜之间存在浓度梯度并呈线性分布,而在两相内部浓度均认为是0,这就是经典的双膜理论。其表达式为：

(1)

式中:a为液膜厚度;K为传质系数;bm为分子扩散系数。传质过程服从Fick定律，即：

(2)

式中:A为气水接触面积;V为水面体积。

1.2 溶质渗透理论

渗透理论认为气相与液相随着接触时间的延长,两相内的溶质质量逐渐增多,溶质在从气相界面向液相深度方向深入的过程中逐步建立稳定的浓度梯度。该理论强调了形成浓度梯度的过渡阶段,主要对象为液膜控制的吸收,得到的表面传质系数为:

(3)

该理论从宏观上描述了气、液两相物质传递过程,尚未考虑紊动过程中旋涡在两相表面停留时间的分布特征,单一的将之视为常数处理。实际应用中紊流工况较多,时间停留常数不同，因此在实践中有局限性。……