耦合技术与萃取过程强化(第二版)
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2.2.1 “流”和“场”的定义及特征

袁乃驹教授等开拓发展了“流”和“场”的一般性概念,提出了“流”和“场”的定义及其主要特征。

袁乃驹教授等认为,所谓“流”是指在系统中物质的整个体相处于运动(移动)状态。十分明显,对于任何分离过程或反应过程而言,都必须以整体位移的方式,向相应的设备输入物料或从相应的设备中输出物料。这样的物料的“传递”方式主要有两类:一类是分批式的直接机械位移,例如,分批进料时将物料以倾注的方式加入到容器中;另一类则是常见的通过流动产生位移。前一类方式用于间歇式操作,后一类方式则多用于连续操作。总之,系统中物质整个体相的运动均称作“流”。

“流”的特征包括:①作为“流”的物料体相的成分、组成及物料流的数量;②物料体相的移动方式,如连续加入、分批加入、脉冲加入、阶梯式加入等;③物料的相态,如气相、液相、固相或它们的混合物;④物料流动方向,如各个“流”的相对运动方向不同,可分为并流、逆流、错流、折流等,也可能其中的一相是不运动的,如固定床;⑤物料接触方式,如液液萃取过程中两相的接触方式可以是有机相为分散相的直接接触式,也可以是水相为分散相的直接接触式,在膜萃取过程中的接触方式则是以微孔滤膜为两相界面的接触方式;⑥物料体相的流速。

袁乃驹教授等认为,所谓“场”是指物质各组分受“场力”的作用发生“迁移”,实现传递,或者发生化学反应。“场”的存在可以产生化学反应或传递现象。

“场”的特征主要包括:①“场”的类型,例如电场、磁场、离心力场、浓度场、温度场、化学位差异等;②“场”的空间分布,例如,可以是一维场、二维场或三维场,可以是连续的场作用,也可以是间断的、脉冲的场作用;③“场”的数量,例如,单个场作用或多个场分别作用或协同作用;④“场”的相对强度,即对于涉及的场力的相对比较,例如,氢键力作用大于范德华力作用。