简介

停滞膜模型又称为双膜模型，由惠特曼（Whitman）于1923年提出，是对流传质模型中最早提出的模型。对流传质系数就是以停滞膜模型为依据的，该模型一直到现在还被广泛用来解释传质机理和作为设计计算的重要依据。

停滞膜模型假定，在不互溶的两相流体之间进行传质时，两相中的湍流运动在界面附近即行消失，整个传质阻力均集中在界面两侧的两层虚拟的停滞膜中，通过膜的传质方式为分子扩散，界面上处于相平衡状态。由于假定两层流体膜的厚度很薄，任一时刻溶质在两膜内的实际存在量与扩散穿过膜的量相比微不足道，于是可以认为在双膜内无溶质累积，穿过两膜溶质的扩散为稳态扩散。

停滞膜模型为传质理论奠定了初步基础。但另一方面，该模型对传质机理的解释过于简单化，因此对于许多传质设备，特别是不存在固定相界面的传质设备，双膜模型并不能反映出传质机理的真实情况。1

基本论点

双膜理论的基本论点如下：

(1)当气液两相接触时，两相之间有一个相界面，在相界面两侧分别存在着呈层流流动的稳定膜层，即前述的有效层流膜层。溶质必须以分子扩散的方式连续通过这两个膜层。即使气液两相主体中呈湍流状态，这种现象依然存在。膜层的厚度主要随流速而变，流速越大厚度越小。

(2)在相界面上气液两相互成平衡。

(3)在膜层以外的主体内，由于充分的湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体中没有浓度梯度存在，换句话说，浓度梯度全部集中在两个膜层内。

双膜理论示意图

通过上述三个假定把吸收简化为经气液两膜层的分子扩散，这两个膜层构成了吸收过程的主要阻力，溶质以一定的分压及浓度差克服两膜层的阻力，膜层以外几乎不存在阻力。如《双膜理论示意图》所示。2

注意事项

应用吸收速率方程式时，应注意以下几点：

(1) 必须注意各速率方程式中吸收系数与推动力的正确搭配及其单位的一致性，吸收系数的倒数即表示吸收阻力，阻力的表达形式也应与推动力的表达形式相对应。

(2) 所有吸收速率方程式，都只适用于描述稳态操作的吸收塔内任一横截面上的速率关系，不能直接用来描述全塔的吸收速率。在塔内不同横截面上，气、液两相的组成各不相同，吸收速率也不同。

(3) 若采用以总系数表达的吸收速率方程式时，在整个吸收过程所涉及的组成范围内，平衡关系须为直线，符合亨利定律，否则，总系数仍会随组成而变化，这将不便于用来进行吸收塔的计算。

(4) 对于具有中等溶解度的气体而平衡关系不为直线时，不宜采用总系数表示的速率方程式。

参考资料