物質在介質中因化學勢差的作用發生由化學勢高的部位向化學勢低的部位遷移的過程,與動量傳遞、熱量傳遞並列為三種傳遞過程。品質傳遞可以在一相內進行,也可能在相際進行。化學勢的差異可由濃度、溫度、壓力和外加電場所引起。品質傳遞是一種廣泛存在的現象。例如敞口水桶中水向靜止空氣中蒸發,糖塊在水中溶解,煙氣在大氣中擴散,用吸收方法脫除煙氣中的二氧化硫,以及催化反應中反應物向催化劑表面轉移等,都是日常生活中或工程上常見的品質傳遞過程。在化工生產中,品質傳遞不僅是均相混合物物分離的物理基礎,而且也是反應過程中幾種反應物互相接觸以及反應產物分離的主要機理。研究質量傳遞規律,不僅對傳質設備(如板式塔、填充塔等)的設計很重要,而且對反應器的設計,特別在涉及受質量傳遞控制的反應時,也是很重要的。此外,在環境工程、航天技術以及生物醫藥工程中,質量傳遞都起著重要作用。

  質量傳遞有分子擴散和對流擴散兩種方式。分子擴散由分子熱運動造成;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宏觀運動所引起,僅發生在流動流體中。

  質量傳遞的中心問題是確定濃度分佈和傳質速率。濃度分佈可在已知速度分佈的基礎上,通過對流擴散方程解出。傳質速率又稱質量通量,是單位時間內通過單位傳質面積所傳遞的質量。求取濃度分佈可作為確定質量通量的基礎。在對流擴散的研究和計算中,常將傳質速率表述為傳質分系數與傳質推動力(濃度差)的乘積,於是確定傳質分系數成瞭質量傳遞的計算和研究中的關鍵問題。

  質量傳遞的研究方法與熱量傳遞的研究方法頗為相似;但熱量傳遞過程中所傳遞的隻是熱量,而在質量傳遞時,物系中的一個或幾個組分本身在遷移著。因之質量傳遞更為復雜。

  

參考書目

T.K.Sherwood et al.,Mass Transfer,McGraw-Hill,New York,1975.

 R.E.Treybal,Mass Transfer Operations,2nd ed.,McGraw-Hill,New York,1968.