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酒精挥发系数计算公式

1. 传质模型中的挥发速率公式

挥发速率通常与质量转移系数相关:

[

酒精挥发系数计算公式-图1
(图片来源网络,侵删)

E = K cdot A cdot (C_{

ext{sat}}

  • C_{ext{air}})
  • ]

    酒精挥发系数计算公式-图2
    (图片来源网络,侵删)
  • 参数含义
  • ( K ):质量转移系数(单位:m/s),与扩散系数、风速等因素相关。
  • ( A ):液体表面积(单位:m²)。
  • ( C_{ext{sat}} ):表面饱和浓度(单位:kg/m³),可通过蒸气压计算。
  • ( C_{ext{air}} ):空气中当前浓度(单位:kg/m³)。
  • 2. 结合蒸气压的经验公式(如EPA AP-42模型)

    适用于大面积液体蒸发:

    [

    E = frac{0.284 cdot U^{0.78} cdot M^{0.667} cdot A cdot P cdot (1

    酒精挥发系数计算公式-图3
    (图片来源网络,侵删)
  • H/100)}{R cdot T}
  • ]

  • 参数含义
  • ( U ):风速(m/s)。
  • ( M ):乙醇摩尔质量(46.07 g/mol)。
  • ( P ):乙醇蒸气压(Pa),可用安托万方程计算:
  • [

    log_{10}(P_{

    ext{mmHg}}) = A

  • frac{B}{T + C}
  • ]

    其中,乙醇的安托万常数 ( A=8.20417 ), ( B=1642.89 ), ( C=230.3 )(温度范围:-73~100℃)。

  • ( H ):相对湿度(%)。
  • ( R ):气体常数(8.314 J/(mol·K))。
  • ( T ):温度(K)。
  • 3. 一级动力学模型

    假设挥发速率与当前浓度成正比:

    [

    C(t) = C_0 cdot e^{-kt}

    ]

  • 参数含义
  • ( k ):挥发速率常数(单位:s⁻¹),需实验测定或拟合。
  • 4. 亨利定律常数(气液平衡)

    当涉及溶解与挥发平衡时:

    [

    H = frac{P_{

    ext{乙醇}}}{C_{

    ext{水相}}}

    ]

  • 参数含义
  • ( H ):亨利定律常数(Pa·m³/mol)。
  • ( P_{ext{乙醇}} ):乙醇蒸气压(Pa)。
  • ( C_{ext{水相}} ):水中乙醇浓度(mol/m³)。
  • 注意事项:

  • 温度影响:挥发系数通常随温度升高而增大,需通过蒸气压或阿伦尼乌斯方程修正。
  • 实验测定:实际应用中,挥发系数常通过实验数据拟合确定。
  • 建议根据具体场景(如环境评估、化工生产或实验室研究)选择合适模型,并参考相关领域手册或标准(如EPA AP-42)获取参数。

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