本文由zhengwei200106贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。西安交大化工原理电子课件1第八章8.1概述气体吸收8.2吸收过程相平衡基础8.3吸收过程模型及传质速率方程8.4吸收（或脱吸）塔计算8.5其他类型吸收返回西安交大化工原理电子课件2一、气体吸收在化工中的应用吸收是将气体混合物与适当的液体接触，利用个组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作。混合气体中，能够溶解于液体中的组分称为吸收质或溶质；不能溶解的组分称为惰性气体；吸收操作所用的溶剂称为吸收剂；溶有溶质的溶液称为吸收液或简称溶液；派出的气体称为吸收尾气。吸收操作是气体混合物的主要分离方法，化工生产中它有以下几种具体的应用：１．化工产品２．分离气体混合物３．从气体中回收有用组分４．气体净化(原料气的净化和尾气、废气的净化)５．生化工程返回西安交大化工原理电子课件3二、吸收过程分类按照吸收过程是否伴有化学反应将吸收区分为化学吸收和物理吸收两大类。在气体吸收中，若混合气体中只有一个组分在吸收剂中有一定的溶解度，其余的组分的溶解度可以忽略，这样的吸收过程称为单组分吸收。如果有两个或更多的组分能溶解于吸收剂中，这一过程称为多组分吸收。在吸收过程中，当气体溶解于液体中时，通常有溶解热产生，若进行伴有放热的化学吸收时，还要放出反应热，因此随着吸收过程的进行液相温度要逐渐增高，这样的吸收称为非等温吸收。但若热效应很小，或被吸收的组分浓度很低，且吸收剂的用量较大，则温度的变化不显著，此时吸收过程可认为是等温吸收。返回西安交大化工原理电子课件4三、工业吸收过程工业的吸收过程常在吸收塔中进行。生产中除少部分直接获得液体产品的吸收操作外，一般的吸收过程都要求对吸收后的溶剂进行再生，即在另一称之为解析他的设备中进行于吸收相反的操作－解吸。因此，一个完整地吸收分离过程一般包括吸收和解吸两部分。返回西安交大化工原理电子课件58.2吸收过程相平衡基础返回西安交大化工原理电子课件68.2.1气液相平衡关系气体混合物与溶剂S相接触时，将发生溶质气体向液相的转移，使得溶液中溶质（A）的浓度增加。充分接触后的气液两相，液相中溶质达到饱和，此时瞬间内进入液相的溶质分子数与从液相逸出的溶质分子数恰好相抵，在宏观上过程就像停止一样，这种状态称为相际动平衡，简称相平衡或平衡。对于单组分物理吸收，组分数c=3（溶质A、惰性气体B、溶剂S），相数（气、液），自由度数F应为F=c?Φ+2=3?2+2=3page1即在温度、总压和气、液组成共四个变量中，有三个是自变量，另一个是它们的函数。返回西安交大化工原理电子课件7在一定的操作温度和压力下，溶质在液相中的溶解度由其相中的组成决定。在总压不很高的情况下，可以认为气体在液体中的溶解度只取决于该气体的分压pA，c而与总压无关。于是，A*与pA得函数关系可写成cA*=f(pA)当然，也可以选择液相的浓度c作自变量，这时，在*一定温度下的气相平衡分压pA和cA的函数：ApA*=f(cA)气液平衡关系一般通过实验方法对具体物系进行测定。返回西安交大化工原理电子课件88.2.2亨利定律亨利定律是稀溶液重要的经验定律，在低压（通常指总压小于0.5MPa）和一定温度下，气液相达到平衡状态时，其数学表达式如下：pA*=ExA若溶质在液相中的浓度用物质的量浓度ｃ表示，则亨利定律可表示成：pA*=cAH若溶质在液相和气相中的浓度分别用摩尔分率x与y表示，则亨利定律可表示成y*=mx返回西安交大化工原理电子课件98.3吸收过程模型及传质速率方程返回西气体吸收是把气相中的溶质传到液相的过程，即相际安交间的传质。它由气相与界面的对流传质、界面上溶质组分的溶解、界面与液相的对流传质三个步骤串联而成。大吸收剂化y工yi原yi理Nxixi电x子N课气（b)浓度分布(a)吸收塔件108.3.1双膜模型在吸收中的应用返回西由膜模型传质理论，气相传质速率可表示为安ppNA=kG(pG?pi)=kGP(G?i)PP交令ky=kGP大N=k(y?y)化得工原同理，由膜模型理论，液相传质速率式为cc理N=k(c?c)=kC(?)CC电kx=kLC令子NA=kx(xi?x)课得件AyiiLALiLL11返回西安交大化工原理电子课件128.3.2传质速率方程一、传质速率方程Eay斜率A如图所示，吸收塔一截面气yPy?x液两相主体浓度在yB上可用一点a表示。此点一般0不在平衡线上。如双膜模型xxx图8－4主体浓度与截面浓度示意图假设成立，表