第七讲 扩散系数

2、内容要求（70分）
针对所选定的题目，在充分资料查阅的基础上，进行归纳和总结。 要求数据充分、立论有依据。对问题可以运用所学理论展开分析 和讨论，并鼓励提出自己的见解和设想。
评分方法： ◎ 文献查阅量 ◎内容完整性 ◎ 分析问题的能力 ◎ 自己的观点
禁止某一文献的简单复制， 或一些文献的简单堆砌
（2）正构烷烃用Hugduk---Minhas式。
5、多组分液体混合物D的计算
1）Perkins-Gennkoplis提出
2）Wilke-Chang
《石油物性》课程考试方式与要求
1、考试方式
鉴于课程性质与讲授内容的实际，本课程考试确定为文 献查阅与论文撰写，要求每位同学依据自己今后研究生 论文所要开展的工作，进行相关研究方向的文献查阅， 具体题目可自拟。
4、扩散系数用途
传质、吸收、催化反应（如催化裂化、乳液反应等）
二、影响扩散系数的因素
温度的影响
压力的影响
D与摩尔分率成线 性关系
组成的影响
根据Stokes Einston 理论
粘度的影响
Байду номын сангаас
三、扩散系数的预测方法
预测方法根据体系条件不同可分为几种情况 气体：二元低压气体D，理论和经验式
二元高压气体
多组分气体混合物 气体在液体中 液体：二元液体（无限稀溶液） 液态烃和石油馏分
浓度>5%的溶液
电解质溶液 多组分液体
1、二元体系
1）理论型
（1）低压～中压 从Boltzmann方程 得到
（2）烃——烃体系
（3）Kesten式
（4）Weissman—mason
对于纯气体，其自扩散系数：
（5）极性气体
2、扩散系数
1）扩散系数是物质扩散能量的度量，是物质特性常数之 一。
定义：扩散系数是扩散通量与导致扩散的浓度梯度的比 例系数。 2）扩散通量：分子在单位时间内通过单位截面积S的摩 尔数 JA Fick 定律：
3、扩散系数的类别
相互扩散系数（Mutual DC） 二元体系 自扩散系数（self DC） 纯物质 示踪（或内部）扩散系数（tracer or intra DC） 特定标志 物质。
Brobaw式
2）经验关联型 Wilke—Lee
2、高压气体D计算
此研究很少，有一种简单的对比态法
Tr=T/Tc Tc=yATCA+yBTCB
Pr=P/Pc Pc=yAPCA+yBPCB
(DABP)* 为低压方法计算得的值 再由右图的Tr Pr查得后计算得 DABP
3、多组分气体系统D
Wilke根据Stefan—Maxwell方程提出：
4、液体（二元稀溶液，xi<5%）
1）Uemsi
此式亦可用于气—液体系，平均偏差11%
适用：1 ）二组分非极性稀溶液，浓度<5%。
2）极性液体——非极性液体，效果好。 极性液体——极性液体 计算值偏低约15-50%
2）Wilke—Chang
适用：1）二组分稀溶液（<5%），极性组分，不适用水为溶质 2）平均偏差20%，有时达35% 该式已制成图可查。
3）Tyn—Calus 式
简化
4）Huyduk---Minhas 式 正构烷烃 含水溶液
适用：C5～C32正构烷烃为溶质 C5～C16正构烷烃为溶剂
4）Huyduk---Minhas 式 非水溶液（非电解质溶液）
推荐：（1）用Tyn—Calus, Huyduk—Minhas式 均需[P]或表面张力
2、论文要求
1、格式要求：（20分）
格式示例：
题目：润滑油基础油中硫、氮化合物的氧化性能研究
作者： 周亚松，林世雄
专业班级： （石油大学 重质油国家重点实验室，北京102200） 摘 要：用动态循环吸氧的方法研究了吲哚和喹啉对饱和烃 氧化特征的影 正文： 结论： 参考文献：
1、 [Maleville X， et al. Oxidation of mineral base oils of petroleum original: The relationship between chemical composition, thickening, and composition of degradation products [J]. Lubr Sci, 1996,9(1),3-59.
3、篇幅要求（10分） 整篇论文不少于5000字
第七讲 扩散系数 Diffusion Coefficient
一、基本概念回顾 1、扩散的定义 在没有宏观物质流动时，由于分子或原子等微粒的热运动 而产生的物质迁移现象。 迁移可以由一种或多种物质在不同相间进行。
动力： 浓度差——分子扩散 温度差——热扩散 压力差——压力扩散 外力场——受力扩散 浓度差越大、微粒愈小、 温度越高，扩散就越快。