第九章吸收化工原理.

1、第九章第九章 吸吸 收收AbsorptionPrinciples of Chemical Engineering2一、吸收過程：一、吸收過程：1.1.定義：定義： 氣相氣相 液相液相2.2.依據(jù)：依據(jù)：不同氣體組分在液不同氣體組分在液體中的溶解度差異體中的溶解度差異 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述NH3: 氣相氣相 液相液相Principles of Chemical Engineering33.3.相關(guān)概念：相關(guān)概念：吸收質(zhì)吸收質(zhì)( (溶質(zhì)溶質(zhì)) )：A A尾氣：尾氣：B+(A)B+(A)惰性組分惰性組分( (載體載體) )：B B吸收劑：吸收劑：S S吸收液：吸收液：S+AS+A Principl

2、es of Chemical Engineering4二、吸收的應(yīng)用：二、吸收的應(yīng)用：A A有用；有用；回收回收A A有害；有害；凈化凈化制備制備A A的的S S溶液。溶液。三、解吸：三、解吸：液相液相 氣相氣相Principles of Chemical Engineering5四、吸收的分類：四、吸收的分類：性質(zhì)性質(zhì)溶質(zhì)數(shù)目溶質(zhì)數(shù)目熱效應(yīng)熱效應(yīng) 物理：物理：化學(xué)：化學(xué)：無無明顯明顯化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)有有明顯化學(xué)反應(yīng)明顯化學(xué)反應(yīng) 等溫：等溫：非等溫：非等溫：溫變小溫變小溫變大溫變大 單組分：單組分：多組分：多組分：A A為為1 1個個A A為多個為多個Principles of Chemica

3、l Engineering6五、吸收劑的選擇依據(jù)：五、吸收劑的選擇依據(jù)：l溶解度（大）溶解度（大）& & 對溫度敏感；對溫度敏感；l吸收選擇性（高）吸收選擇性（高）-選擇系數(shù)選擇系數(shù)l揮發(fā)度（?。粨]發(fā)度（?。籰粘性（?。┱承裕ㄐ。?；l穩(wěn)定性高、腐蝕性小等穩(wěn)定性高、腐蝕性小等 。Principles of Chemical Engineering7 逐級接觸式逐級接觸式 微分接觸式微分接觸式( (連續(xù)連續(xù)) )板式塔板式塔 處理量大處理量大 填料塔填料塔 處理量小處理量小 l分類分類 六、吸收設(shè)備：六、吸收設(shè)備：Principles of Chemical Engineering8Princ

4、iples of Chemical Engineering9第二節(jié)第二節(jié) 氣液相平衡氣液相平衡研究目的：研究目的：l吸收的極限？吸收的極限？l吸收的推動力？吸收的推動力？1.1.氣液平衡氣液平衡氣相：氣相：pA*液相：液相：CA*氣相氣相 液相液相氣體溶解度：氣體溶解度： T T和和P P一定一定, ,平衡時的濃度平衡時的濃度 極限程度極限程度 一、溶解度曲線一、溶解度曲線Principles of Chemical Engineering10（3 3）摩爾比摩爾比 SAkmolkmol氣相氣相液相液相kmolBkmolAAAAyyY 1AAAxxX 1（1 1）摩爾濃度）摩爾濃度 Ac)(m

5、kmol3SAA ) (3混混合合氣氣體體m（2 2）摩爾分率摩爾分率 Ax)kmol(kmolSAA 氣相氣相液相液相Ay)(BAkmolkmolA 平衡濃度的不同表達方法平衡濃度的不同表達方法 Principles of Chemical Engineering11相律：相律：2 PCfC3，P=2， 參數(shù)：參數(shù)：P P、T T、y( )y( )、x xApf = 3),(AApPTfx ),(APApTfx不太高不太高 )(ATApfx一一定定 2、影響平衡溶解度的因素、影響平衡溶解度的因素Principles of Chemical Engineering123.3.溶解度曲線溶解度曲

6、線 )(AApfx )(AAxfp T一定：一定：Apx溶解度（平衡濃度）和平衡分壓關(guān)系曲線溶解度（平衡濃度）和平衡分壓關(guān)系曲線 已知氣相實際分壓已知氣相實際分壓 ： 已知液相實際濃度已知液相實際濃度 ：ApAxApcApXPrinciples of Chemical Engineering13特點：特點：l同同:Ap若若 T; Axl同同:T若若; Ax Apl若若、 T Ap利于吸收利于吸收 ；若若、 T利于脫吸利于脫吸 。 ApPrinciples of Chemical Engineering14l同同T T同同 下，下， 大，易溶大，易溶 ApAxl同同T T同同 下，下， 大，難溶

7、大，難溶 ApAxPrinciples of Chemical Engineering15Exp *二、氣液相平衡關(guān)系式二、氣液相平衡關(guān)系式亨利定律亨利定律1. 1. 表達式：表達式：( (液相濃度用摩爾分率表示液相濃度用摩爾分率表示) )T T一定，一定，亨利系數(shù)亨利系數(shù), ,單位同單位同*p無因次無因次說明：說明：P5atmP5atm，稀溶液，稀溶液， 平衡狀態(tài)時：平衡狀態(tài)時：xp *mmHgatmkPa、或或 l理想溶液，理想溶液，T T一定，一定， P5atmP0L0： 呈折線；呈折線；uZPlglg l 若若L L3 3LL2 2LL1 1，且，且u 相同：相同： 。123)()()

8、(ZPZPZP 則則Principles of Chemical Engineering128l 恒持液量區(qū)；恒持液量區(qū)； u u 較小較小l 液泛區(qū)。液泛區(qū)。 u u 泛點氣速泛點氣速( (液泛氣速液泛氣速) )l 載液區(qū)；載液區(qū)； u u 載點氣速載點氣速( (適宜操作適宜操作) )Principles of Chemical Engineering1292.2.壓降與泛點氣速的確定壓降與泛點氣速的確定l泛點氣速泛點氣速u uF F;)85. 05 . 0(Fuu 操作氣速操作氣速u u 的上限，的上限，Principles of Chemical Engineering130l 埃?？丝颂靥仃P(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)圖圖Fu21)(LVVLww 2 . 02)(LLVFguPrinciples of Chemical Engineering131l計算方法：計算方法：21)(LVVLww 2 . 02)(LLVgu 2 . 02)(LLVFgu 查查泛泛點點線線FuFuu)85. 05 .