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溶解-扩散模型 溶解扩散理论的具体渗透过程为： 透过物在膜的物料侧表面吸附溶解 在化学位差的作用下以分子扩散的形式从物料侧向 产物侧迁移 透过物在膜的另一侧表面解吸 物质的渗透能力不仅取决于扩散系数，也与其在膜中的溶解度有关。被分离物在膜中溶解度的差异及在膜相中扩散性的差异影响物质透过膜的能力。 物质在致密介质中的传递是通过溶解—扩散过程进行的，扩散过程基本服从Fick定律 DAB：物质A通过固体B的扩散系数m2/s CA： 物质A在膜内的浓度 Y： 膜厚 DAB：与温度的关系符合阿累尼乌斯关系式 式中 D0：比例常数cm2/s E：透过活化能Cal/g·atm 溶解—扩散模型 膜相中的扩散 在多孔膜中的扩散，与固体内部结构关系密切。扩散机理视固体内部毛细孔形状、大小及流体密度而定。 当孔道直径较大，而液体或密度较大的气体通过时，碰撞主要发生在流体分子间，分子与孔壁碰撞几率小，这类扩散符合Fick定律 当孔道直径较小，而密度较小的气体通过时，碰撞主要发生在分子与孔壁间，气体分子碰撞几率小，这类扩散不符合Fick定律，称为纽特逊（Kundsen）扩散 介于两者之间的，称为过渡型扩散 膜相中的扩散 以上3类扩散区分的依据是分子平均自由程λ η：粘度，N·s/m2 P：压力，N/m T：温度，K M：分子量，kg/kmol R：气体常数，8.314N·m/（mol·k） 膜相中的扩散 多孔固体中的Fick型分子扩散通量为： 有效扩散系数 ε——多孔固体的空隙率或自由截面积，m2/m2 τ——曲折因子，对扩散距离进行校正的系数 根据气体运动学说 孔道平均直径，m 组分A的分子平均速度 纽特逊扩散可写成与Fick扩散类似的形式 其中纽特逊扩散系数 用纽特逊数 估计，当Kn≥10时为纽特逊扩散，Kn越大，用纽特逊方程计i算越准。 几种有代表性的膜内传质方程 几种孔的形状图 横截面对比