传质设备_传质设备的分类与应用

各种用于传质分离过程的设备，通常指工业上广泛应用于平衡分离过程的设备；应用于速率分离过程的传质设备。 

工作原理：

传质是由于物质浓度不均匀质量转移，体系中由于熵自动向最大值移动，即趋向均匀；

如果各部分温度不均匀，会趋向一个平均温度，如果浓度不均匀，也会趋向一个平均浓度；

但浓度的传递必须发生在流体中间，可以是两种流体之间，也可以是一种流体和固体之间传质(如萃取)，但不可能在两种固体之间发生传质过程(虽然可以发生传热过程)。

在化学工业中，一般应用的是气-液系统；液-液系统和固-液系统之间的传质过程。

应用：

传质设备使两相密切接触，进行相际传质，从而达到组分分离的目的。在化工、石油、轻工、冶金等工业部门，传质设备在整个生产设备中占很大比例。

合理选择和设计传质设备，对节省投资、提高经济效益有重要作用。

性能优良的传质设备一般满足下列要求：单位设备体积中，两相间接触面积大；两相均匀分布，避免短路及返混；

流体的通量大，单位设备体积的处理量大；流动阻力小，运转时动力消耗少；结构简单，造价低廉。

传质设备种类繁多。

按理物系相态分类

气(汽)液传质设备，用于蒸馏、吸收等；液液传质设备，用于萃取;气固传质设备，用于吸附；液固传质设备,用于吸附、离子交换、浸取等。

按接触方式分

微分接触传质设备，如填充塔、膜式塔、喷淋塔、移动床吸附柱等。在此类设备中，两相的浓度沿设备高度呈连续变化。

分级接触传质设备，如各种板式塔、多级混合澄清器(见萃取设备)、多层流化床吸附柱等。在此类设备中，两相浓度呈阶跃变化。

按接触动力分

依赖一种流体本身所具有的能量分散到另一种流体中去的设备，如板式塔、填充塔、移动床和流化床设备等；

依赖外加能量促使两相紧密亲密接触的设备，如混合澄清器、脉动萃取塔和转盘塔等。

对于气固和液固传质设备，还可按固相的运动状态分为固定床、 移动床、 流化床和搅拌槽。

固定床传质设备属半连续操纵的设备，流体流过静止的固体床层。

如固定床离子交换柱、 扩散浸取槽、 固定床吸附柱等。

移动床传质设备，借助于适当的机械运送装置，使固体床层缓慢向下移动，颗粒间基本上不发生相对移动；

流体则自下而上逆向流过床层，实现连续操纵。因为固体须连续平均地进料和卸料，运送比较难题，而且颗粒受到磨损，产业上应用较少。

流化床传质设备采用流态化技术,将固体颗粒悬浮在流体中,使两相平均接触。如流态化吸附设备。

搅拌槽用于吸附、离子交换或浸取。嗣后需经过滤或沉降进行固液分离，以得到净制的溶液或浸取液。

吸附剂或离子交换剂可以回收轮回使用，浸余渣往往需经洗涤后弃去。

产业反应过程对反应器的要求，有时近似于传质分离过程对传质设备的要求；大部门传质设备也可用作反应器。

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