考研化工原理必备课件第五章吸收.txt我不奢望什么，只希望你以后的女人一个不如一个。真怀念小时候啊，天热的时候我也可以像男人一样光膀子！本文由821240550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。第五章吸收5.1气液平衡5.2传质机理与吸收速率5.3吸收塔的计算5.4吸收系数5.1气液相平衡吸收（传质）与传热两个过程的相似处：传热与吸收过程均由三步构成（解释三步相似），但两个过程也有不同处：传热的推动力是两流体的温度差，过程的极限是两流体的温度相等；吸收的推动力不是两相的浓度差，过程的极限也不是两相的浓度相等。这是由于气液之间的相平衡不同于冷热流体之间的热平衡，气液相平衡关系是吸收过程的重要基础，我们将详细讨论它。1亨利定律吸收操作最常用于分离低浓度的气体混合物，此时液相的浓度通常比较低，即常在稀溶液范围内。稀溶液的溶解度曲线通常近似地为一过原点的直线，即气液两相的浓度成正比，这一关系称为亨利定律。气液组成用不同的单位表示时，亨利定律有以下3种形式：p*=ExApe=ExA解题指南pe=HC解题指南解题指南C*A=HpA或p*ACA=Hye=mxy*=mx2计算过程的推动力推动力(y?ye)或(xe?x)注意推动力≠(y?x)!5.2传质机理与吸收速率在分析任一化工过程时都需要解决两个基本问题：过程的极限和过程的数率。吸收过程涉及两相间的物质传递，它包括三个步骤：①溶质由气相主体传递到两相界面，即气相内的物质传递；②溶质在相界面上的溶解，由气相转入液相，即界面上发生的溶解过程③溶质自界面被传递至液相主体，即液相内的物质传递。通常，第②步即界面上发生的溶解过程很容易进行，其阻力很小(传质推动力)故认为相界面上的溶解推动力亦很小传质速率=传质阻力5.2.1双组分混合物中的分子扩散⑴费克定律只要流体内部有浓度梯度，就会产生分子扩散，在恒温恒压下，一维分子扩散速率可用费克定律表达如下：JA=?DABKmolm2?sm2sdCAdδKmolm4dCA浓度梯度指向浓度增加的方向，而扩散向浓度降低的方dδ向进行，故式中加－负号。为组分A在双组分混合物A、B中的扩散系数。5.2.1双组分混合物中的分子扩散对双组分混合物，在总浓度（对气相也可说总压）各处相等及CM=CA+CB＝常数的前提下，也有dCAdC=?BdδdδJA=?JB(前提为CM常数，对气压为总压P不变)也就是说费克定律中的“2”为“分子对称面”，A、B两mCM组分的分子扩散速率大小相等，方向相反，否则就不能保证总浓P度（或总压）不变。JA=?JB=?(?DAB∴DAB=DBA=DdCBdCA)=?DBAdδdδ5.2.1双组分混合物中的分子扩散⑵分子扩散与主体流动气液相界面只允许溶质A溶解穿过，惰性气体B不能溶解穿过，也不允许溶剂S逆向汽化通过。由于界面处A组分不断地溶解被吸，cA>cAi，A组分存在浓dcdcA度梯度dδ，其方向指向A组分浓度高的方向为正，而A组分的分子扩散方向与其相反，朝界面扩散JA→惰性气体B组分由于不能被液体吸收，故B组分在相界处的浓c度高于气相主体，Bi>cB组分浓度高的方向为正，而B组分的分子扩散方向与其相反，朝气相主体扩散，←JBdcBB组分存在浓度梯度dz，其方向指向B5.2.2扩散系数扩散系数是物质的一种传递性质。它在传质中的作用与导热系数在传热中的作用相类似，但比导热系数更为复杂：一种物质的扩散总是相对于其他物质而言的，所以它至少要涉及两种物质，同一组分在不同混合物中的扩散系数是不一样的；扩散系数还与体系体系的温度、总压（气相）或浓度（液相有关）。目前，扩散系数可由以下3种途径获得：①由试验测得。试验测定是求物质扩散系数的根本途径，后面通过例8-2说明试验测定扩散系数的方法，当然还有其他的试验测定法。②从有的手册中查得。③借助某些经验的或半经验的公式进行估算（查不到D又缺乏进行试验测定的条件时）。5.2.2扩散系数(1)组分在气体中的扩散系数表8-1列出总压在101.3kpa下某些气体在空气中的扩散系数数值，由表可见气体扩散系数的值约为10?1～1cm2/s。经分子运动论的理论推导与试验修正，可以得到估算气体扩散系数的半经验式，如式（8-23）所示。该式形式复杂不须记住，只要能正确使用即可。由该式可知气体扩散系数D与A、B两组分的性质、体系和温度、压强有关。对一定物系气体D与绝对温度T的1.81次方成正比，与压强p成反比，式（8-24）须记住。例8-2，解：通过静止气体层的扩散为单向扩散，且为一非定态过程，但因扩散距离z的变化缓慢，故可作为拟定态处理。扩散速率可用式（8-22）表示5.2.2扩散系数