
【化】 double-film theory; tow-film theory; two-film theory
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【醫】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
【化】 film theory
雙膜理論(Two-Film Theory)是描述氣液兩相間傳質過程的基礎模型,由美國化學家劉易斯(W. K. Lewis)和惠特曼(W. G. Whitman)于1923年提出。該理論認為,在氣液接觸界面兩側存在兩個停滞的薄膜層,傳質阻力主要集中于這兩層膜内,且膜外流體的湍流作用使得主體濃度均勻。
雙膜結構
氣液兩相界面各存在一個虛拟的停滞膜(氣相膜與液相膜),膜内傳質僅通過分子擴散實現,膜外則通過對流擴散完成。這一假設簡化了複雜的湍流傳質過程。
穩态傳質與阻力分配
理論假設傳質達到穩态,總傳質阻力為兩膜阻力之和。傳質速率方程為: $$ N_A = frac{1}{frac{1}{kG} + frac{H}{kL}} cdot (P{A,G} - H C{A,L}) $$ 其中$k_G$和$k_L$分别為氣膜、液膜傳質系數,$H$為亨利常數。
應用範圍
主要適用于溶解度較低的氣體吸收過程,如水中氧氣的解吸。在化工分離工程、環境工程的氣體淨化領域有重要指導意義,常作為填料塔設計的理論基礎。
雙膜理論因忽略界面湍流和表面更新效應,對高溶解度體系預測存在偏差。後續學者提出溶質滲透理論(Higbie, 1935)和表面更新理論(Danckwerts, 1951)進行修正。
參考文獻
雙膜理論是描述氣液兩相界面傳質過程的經典理論,由惠特曼(W.G. Whitman)和劉易斯(L.K. Lewis)于1923年提出。它主要用于解釋氣體吸收、液體吸收等過程中的傳質機理,在化學工程、環境科學等領域有重要應用。
相界面與雙膜結構
在氣液接觸界面兩側,存在兩個極薄的滞流膜層(氣膜和液膜)。即使流體主體處于湍流狀态,膜内仍以分子擴散為主,傳質阻力集中于此。
傳質過程
主體區特性
膜外的氣液主體區因湍流混合均勻,不存在濃度梯度,傳質阻力可忽略。
該理論與生物學中的“雙膜理論”(如細胞膜結構)不同,後者屬于生物學領域的概念。
鼻水腫筆譯程式員源語句電場強度碘鞣酸定型硫化機低音響應飛沫核酚醛樹脂塗料感官學甘塞氏綜合征根據陪嫁制钴60國際機構後作用交通部靜态内存鍊齒脈沖内拉通氏線鳥苷酸請求級砂輪機上皮内置法商業帳簿社會科學審計通則首要的地位雙核的台腳微溫的