1第五章吸收¬本章重点及难点内容«吸收传质的气液相平衡及亨利定律«扩散传质及理论基础«两相间的传质及吸收传质速率方程«吸收塔的操作计算吸收25.1概述¬吸收的定义吸收是利用气态均相混合物中各组分在吸收剂中溶解度的差异来实现分离的单元操作。A、B和S的定义了解工业生产中吸收及解吸过程、所吸解需条件和典型设备。收吸塔塔工业上从合成氨原料混合气体中回收CO2吸收35.1概述¬吸收的工业应用«分离混合气体：这是最主要的应用；«气体净化:对有害的气体混合物，利用某种溶剂吸收其中的有害物质；«制备液体产品：利用氯化氢吸收制备盐酸，用93％的硫酸吸收SO3制备浓硫酸。吸收4¬吸收的分类«按有无化学反应：物理吸收和化学吸收«按溶质气体的浓度：低浓度和高浓度吸收«按溶质气体组分的数目：单组分和多组分吸收«按有无热效应：等温和非等温吸收¬吸收剂的选择本章只讨论低浓度、单组分、等温的物理吸收过程。吸收55.2气液相平衡相平衡关系——恒温、恒压下，相互接触的气液两相的浓度不变时，气液两相之间的浓度关系。¬气液组成的表示方法«摩尔数法：气液两相组成的浓度分别用物质的摩尔分数来表示，即y、x«摩尔比法：气液两相中惰性组分的量不变yxY=X=1-y1-x吸收6¬平衡溶解度«气体在溶液中的溶解平衡是一个动态平衡，该平衡的存在是有条件的；«平衡时气相中溶质的分压——平衡分压（或饱和分压），液相中溶质的浓度——平衡浓度（或饱和浓度），也即是气体在溶液中的溶解度；«气体的溶解度是一定条件下吸收进行的极限程度；«温度和压力对吸收操作有重要的影响：ª加压和降温对吸收有利；ª升温和降压对脱吸有利。吸收7氨在水中的溶解度吸收820℃下SO2在水中的溶解度吸收9几种气体在水中的溶解度曲线吸收10¬亨利定律«条件：恒温、总压不高（<5×105Pa）、稀溶液的气液平衡状态。«相平衡的关系式：pe=E∙x«实际溶液的E值一般通过实验测定或查相关的技术手册。«温度升高，E值增大«难溶气体的E值大，易溶气体的E值小吸收11¬其他的表达形式：pe=c/Hye＝m∙xYeXmX=m×ÞYe=1+Ye1+X1+(1-m)X当稀溶液中液相溶度极低时，有Ye≈m∙X吸收12¬实际溶液的相平衡常数E、c、H和m等随温度和总压变化，因此平衡曲线为“曲线”。¬稀溶液（低浓度）的E、c、H和m等数值随温度和总压的变化很小，可视为常数，因此平衡曲线为“直线”（曲线的一段）。吸收13¬吸收过程的推动力«吸收的推动力：（某相的）实际浓度和（达到气液平衡时该相的）平衡浓度之间的差值。yAyP*y∙By*∙y∙Cxx吸收14«推动力的绝对数值：>0——吸收；＝0——平衡（过程进行的极限）<0——解吸«推动力的多种表达方式：ΔY＝Y－Ye，ΔX＝Xe－X；Δp＝p－pe，ΔC＝Ce－C；Δy＝y－ye，Δx＝xe－x；吸收15«过程进行的极限（1）逆流吸收，塔高无限，V，y2L，x2*L­Þy2,min=y2=mx2（2）逆流吸收，塔高无限，V，yL，xy11L¯Þx=11,maxm吸收165.3吸收过程的传质速率一：物质在相间的传递步骤一般说物质从一相传递到另一相的过程可以分为三步：（1）物质从一相主体扩散到两相的界面；（2）在界面上物质从一相转入另一相（平衡）；（3）物质从界面的另一相向其主体扩散。吸收17二：相内传质«相内传质的方式：宏观物质的流动传质和微观的物质扩散ª扩散方式——分子扩散和涡流扩散（类似“传导和对流传热”）ª宏观流动时涡流扩散的存在«传质的类型：ª等分子反向扩散ª一组分通过另一静止组分的扩散ª对流扩散吸收18¬相内传质计算«费克（Fick）定律（类似于牛顿粘性定律和傅立叶定律）条件：恒温、恒压，总浓度保持不变扩散dCA实验ABJ=—DAABdz2JA：A的分子扩散通量，kmol/(m∙s)负号：是指该扩散沿着A浓度降低的方向进行尽管分子热运动的速度很大，但由于分子间的频繁碰撞使分子不断改变其热运动方向，所以物质沿某一特定的方向的扩散速度却很小。吸收192DAB：物质A在介质B中的扩散系数，m/s对确定的某混