化工原理吸收

化工原理吸收2023/4/271projectsofDr.Hao第1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao2第一節(jié)概述吸收操作時某些易溶組分進入液相形成溶液不溶或難溶組分仍留在氣相，從而實現(xiàn)混合氣體的分離。

氣體吸收是混合氣體中某些組分溶解、由濃度差推動的傳質(zhì)過程。i吸收劑氣體yx界面氣相主體液相主體相界面氣相擴散液相擴散yixi吸收：利用混合氣體中各組分在同一種溶劑中溶解度的不同，用液體吸收劑分離氣體混合物的單元操作稱為吸收。第2頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao3概念吸收質(zhì)或溶質(zhì)——混合氣體中的溶解組分，以A表示。惰性氣體或載體

——不溶或難溶組分，以B表示。吸收劑——吸收操作中所用的溶劑，以S表示。吸收液

——吸收操作后得到的溶液，主要成分為溶劑S和溶質(zhì)A。吸收尾氣——吸收后排出的氣體，主要成分為惰性氣體B和少量的溶質(zhì)A。吸收塔混合氣體(A+B)吸收液(A+S)吸收劑(S)吸收尾氣(A+B)吸收過程在吸收塔中進行，逆流操作吸收塔示意圖第3頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao4吸收與解吸流程含苯煤氣脫苯煤氣洗油苯水過熱蒸汽加熱器冷卻器典型工業(yè)吸收操作流程第4頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao5吸收操作的用途：(1)制取液體產(chǎn)品用吸收劑吸收氣體中某些組分而獲得產(chǎn)品。如硫酸吸收SO3制濃硫酸，水吸收甲醛制福爾馬林液，用水吸收氯化氫制鹽酸等。(2)分離混合氣體吸收劑選擇性地吸收氣體中某些組分以達到分離目的。例如石油餾分裂解生產(chǎn)出來的乙烯、丙烯，還與氫、甲烷等混在一起，可用分子量較大的液態(tài)烴把乙烯、丙烯吸收，使與甲烷、氫分離開來。(3)氣體凈化一類是原料氣的凈化，即除去混合氣體中的雜質(zhì)，如合成氨原料氣脫H2S、脫CO2等；另一類是尾氣處理和廢氣凈化以保護環(huán)境，如燃煤鍋爐煙氣，冶煉廢氣等脫除SO2，硝酸尾氣脫除NO2等。(4)保護環(huán)境如用堿液吸收廢氣中的SO2、H2S、NO、HF等第5頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao6吸收操作的分類物理吸收：吸收過程溶質(zhì)與溶劑不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，可視為單純的氣體溶解于液相的過程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烴等。化學(xué)吸收：溶質(zhì)與溶劑有顯著的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。如用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等過程?；瘜W(xué)反應(yīng)能大大提高單位體積液體所能吸收的氣體量并加快吸收速率。但溶液解吸再生較難。單組分吸收：混合氣體中只有單一組分被液相吸收，其余組分因溶解度甚小其吸收量可忽略不計。多組分吸收：有兩個或兩個以上組分被吸收。非等溫吸收：體系溫度發(fā)生明顯變化的吸收過程。等溫吸收：體系溫度變化不顯著的吸收過程溶解熱：氣體溶解于液體時所釋放的熱量?；瘜W(xué)吸收時，還會有反應(yīng)熱。第6頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao7第二節(jié)吸收的基本原理一、氣-液相平衡關(guān)系兩相平衡：在一定溫度和壓力下，氣體和液體接觸，氣體中的溶質(zhì)組分便開始在液體中溶解，當(dāng)吸收進行到一定程度時，溶解和解吸（溶解的氣體又返回到氣相）的速度相當(dāng)?shù)?，氣液相組成不再變化，此時氣液兩相達到動態(tài)平衡。溶解度：平衡時，溶質(zhì)氣體在液相中的濃度稱為平衡濃度或溶解度表明一定條件下吸收過程可能達到的極限程度。第7頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao8溶解度的表達方式：一般以1000g溶劑中溶解溶質(zhì)的克數(shù)表示，單位：g/1000g溶劑平衡狀態(tài)下氣相中溶質(zhì)的分壓稱為平衡分壓或飽和分壓。影響溶解度的因素：氣、液體種類、溫度、壓力溫度溶解度壓力溶解度第8頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao9溶解度曲線：在一定溫度、壓力下，平衡時溶質(zhì)在氣相和液相中的濃度的關(guān)系曲線。溶解度/[g(NH3)/1000g(H2O)]1000500020406080100120pNH3/kPa50oC40oC30oC20oC10oC0oC120溶解度/[g(SO2)/1000g(H2O)]250200020406080100pSO2/kPa1501005012050oC40oC30oC20oC10oC0oC在相同條件下，NH3

在水中的溶解度較SO2大得多。用水作吸收劑時，稱NH3為易溶氣體，SO2為中等溶解氣體，溶解度更小的氣體則為難溶氣體(如O2

在30℃和溶質(zhì)的分壓為40kPa的條件下，1kg水中溶解的質(zhì)量僅為0.014g)。溶解度曲線第9頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao10

吸收劑的選擇吸收劑性能的優(yōu)劣，是決定吸收操作效果是否良好的關(guān)鍵。如果吸收的目的是制取某種溶液作成品，例如用HCl氣生產(chǎn)鹽酸，吸收劑只能用水，自然沒有選擇的余地，但如果目的在于把一部分氣體從混合物中分離出來，便應(yīng)考慮選擇合用的吸收劑問題。溶解度大吸收劑的選擇主要考慮的是溶解度，溶解度大則吸收劑用量少，吸收速率也大，設(shè)備的尺寸便??；選擇性好很顯然，吸收劑對溶質(zhì)氣體的溶解度既要大，對混合氣體中其他組分的溶解度卻要小或基本上不溶，這樣才能進行有效的分離，滿足這一要求稱為選擇性好；揮發(fā)度要小吸收劑的揮發(fā)度要小，即在操作溫度下它的蒸汽壓要低，經(jīng)過吸收后的氣體在排出時，往往為吸收劑蒸汽所飽和，吸收劑的揮發(fā)度高，其損失量便大。此外所選用的溶劑盡可能滿足無腐蝕性，粘度小，無毒，不燃，價廉易得等條件。

第10頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao11氣液兩相的接觸方式連續(xù)接觸(也稱微分接觸)：氣、液兩相的濃度呈連續(xù)變化。如填料塔。級式接觸：氣、液兩相逐級接觸傳質(zhì)，兩相的組成呈階躍變化。如板式塔。散裝填料塑料鮑爾環(huán)填料規(guī)整填料塑料絲網(wǎng)波紋填料

第11頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao12蒸餾與吸收操作對比

蒸餾改變狀態(tài)參數(shù)產(chǎn)生第二相，吸收從外界引入另一相形成兩相系統(tǒng)；蒸餾直接獲得輕、重組分，吸收混合液經(jīng)脫吸才能得到較純組分；蒸餾中氣相中重組分向液相傳遞，液相中輕組分向氣相傳遞，是雙相傳遞；吸收中溶質(zhì)分子由氣相向液相單相傳遞，惰性組分及溶劑組分處于“停滯”狀態(tài)。第12頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao13相組成表示法

1．質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)：混合物中某組分的質(zhì)量占混合物總質(zhì)量的比例。摩爾分?jǐn)?shù)：混合物中某組分的摩爾數(shù)占混合物總摩爾數(shù)的比例。第13頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao14氣相：液相：質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系：摩爾分?jǐn)?shù)：第14頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao152．質(zhì)量比與摩爾比質(zhì)量比：混合物中組分A的質(zhì)量與某一特定組分（如惰性組分B）的質(zhì)量之比。摩爾比：混合物中某組分A的摩爾數(shù)與某一特定組分（如惰性組分B）摩爾數(shù)之比。氣相：液相：第15頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao16氣相：液相：質(zhì)量比與質(zhì)量分率的關(guān)系：摩爾比與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系：第16頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao173．質(zhì)量濃度與摩爾濃度質(zhì)量濃度：單位體積混合物中某組分的質(zhì)量。摩爾濃度：單位體積混合物中某組分的摩爾數(shù)。第17頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao184．理想氣體的氣體總壓與組分的分壓總壓與某組分的分壓之間的關(guān)系:摩爾比與分壓之間的關(guān)系:摩爾濃度與分壓之間的關(guān)系:體積分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系第18頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao19當(dāng)總壓不太高時，一定溫度下的稀溶液的溶解度曲線近似為直線，即溶質(zhì)在液相中的溶解度與其在氣相中的分壓成正比。式中：p*——溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓，kPa；

x——溶質(zhì)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)；

E——亨利系數(shù)，kPa?！嗬珊嗬蛇m應(yīng)范圍：總壓不高（P<5atm），液相為稀溶液第19頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao20討論：1）E的影響因素：溶質(zhì)、溶劑、T

物系一定，2）E大的，溶解度小，難溶氣體

E小的，溶解度大，易溶氣體3）E的來源：實驗測得；查手冊——亨利定律第20頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao21當(dāng)氣、液相溶質(zhì)濃度用其它組成表示法表示時，通過濃度換算可得其它形式的亨利定律。y*——與組成為x的液相呈平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)；m——相平衡常數(shù)；亨利定律①用摩爾分?jǐn)?shù)表示相組成令m的討論：1）m大，溶解度小，難溶氣體

2）第21頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao22在低濃度氣體吸收計算中，通常采用基準(zhǔn)不變的摩爾比

Y（或X）表示組成。X——溶質(zhì)在液相中的摩爾比濃度；Y*——與X呈平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾比濃度。當(dāng)m趨近1或當(dāng)X很小時亨利定律②用摩爾比表示相組成代入第22頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao23yxoy*=f(x)Ryxy*x*吸收平衡線說明:曲線以上為吸收,以下為解吸YXoY*=f(X)YXAY*第23頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao24氣液相平衡與吸收過程的關(guān)系（一）確定適宜的操作條件1、t↑，溶解度↓；t↓，溶解度↑（PA一定）低溫有利于吸收。2、P↑，溶解度↑增壓有利于吸收。（二）判別過程進行的方向和限度1、當(dāng)Y>Y*或X<X*、P>P*時，吸收可進行；2、當(dāng)Y=Y*或X=X*、P=P*時，吸收不能進行；3、當(dāng)Y<Y*或X>X*、P<P*時，為解吸過程；（三）判斷吸收操作的難易程度實際狀態(tài)偏離平衡狀態(tài)越遠，吸收越易進行。（四）確定吸收推動力1、吸收推動力的定義2、吸收推動力的表示ΔY=Y-Y*

ΔX=X*-X在相平衡圖上表示

第24頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao25YXoY*=f(X)YXABY*X*yxoy*=f(x)Pyxy*x*（y-y*）（x*-x）ΔY=Y-Y* ΔX=X*-X（y-y*）（x*-x）第25頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao26傳質(zhì)機理與吸收速率

平衡關(guān)系只能回答混合氣體中溶質(zhì)氣體能否進入液相這個問題，至于進入液相速率大小，卻無法解決，后者屬于傳質(zhì)的機理問題。本節(jié)的內(nèi)容是結(jié)合吸收操作來說明傳質(zhì)的基本原理，并導(dǎo)出傳質(zhì)的速率關(guān)系，作為分析吸收操作與計算吸收設(shè)備的依據(jù)。氣體吸收是溶質(zhì)先從氣相主體擴散到氣液界面，再從氣液界面擴散到液相主體的傳質(zhì)過程。

第26頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao27氣液相際傳質(zhì)理論相對于氣相濃度y而言，液相濃度欠飽和(x<x*)，故液相有吸收溶質(zhì)A的能力。相對于液相濃度x而言，氣相濃度為過飽和(y>y*)，溶質(zhì)A由氣相向液相轉(zhuǎn)移。一、傳質(zhì)過程的方向

氣、液相濃度(y,x)在平衡線上方(P點)：yxoy*=f(x)Pyxy*結(jié)論：若系統(tǒng)氣、液相濃度(y,x)在平衡線上方，則體系將發(fā)生從氣相到液相的傳質(zhì)，即吸收過程。x*釋放溶質(zhì)吸收溶質(zhì)第27頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao28相對于氣相濃度而言實際液相濃度過飽和(x>x*)，故液相有釋放溶質(zhì)A的能力。相對于液相濃度x而言氣相濃度為欠飽和(y<y*)，溶質(zhì)A由液相向氣相轉(zhuǎn)移。傳質(zhì)過程的方向氣、液相濃度(y,x)在平衡線下方(Q點)：yxoy*=f(x)Qyxy*結(jié)論：若系統(tǒng)氣、液相濃度(y,x)在平衡線下方，則體系將發(fā)生從液相到氣相的傳質(zhì)，即解吸過程。x*釋放溶質(zhì)吸收溶質(zhì)第28頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao29相對于氣相濃度而言液相濃度為平衡濃度(x=x*)，故液相不釋放或吸收溶質(zhì)A。相對于液相濃度x而言氣相濃度為平衡濃度(y=y*)，溶質(zhì)A不發(fā)生轉(zhuǎn)移。傳質(zhì)過程的方向氣、液相濃度(y,x)處于平衡線上(R點)：結(jié)論：若系統(tǒng)氣、液相濃度(y,x)處于平衡線上，則體系從宏觀上講將不會發(fā)生相際間的傳質(zhì)，即系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。yxoy*=f(x)Ryxy*x*第29頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao30二、傳質(zhì)過程的限度

對吸收而言：若保持液相濃度x不變，氣相濃度y最低只能降到與之相平衡的濃度y*，即ymin=y*；若保持氣相濃度y不變，則液相濃度x最高也只能升高到與氣相濃度y相平衡的濃度x*，即xmax=x*。yxoy*=f(x)Pyxy*x*第30頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao31傳質(zhì)過程的限度

yxoy*=f(x)Qyxy*x*對解吸而言：若保持液相濃度x不變，氣相濃度y最高只能升到與之相平衡的濃度y*，即ymax=y*；若保持氣相濃度y不變，則液相濃度x最高也只能降到與氣相濃度y相平衡的濃度x*，即xmin=x*。第31頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao32傳質(zhì)推動力的表示方法可以不同，但效果一樣。(x*-x)：以液相摩爾分?jǐn)?shù)差表示的傳質(zhì)推動力。對吸收過程：(y-y*)：以氣相摩爾分?jǐn)?shù)差表示的傳質(zhì)推動力；三、傳質(zhì)過程的推動力未達平衡的兩相接觸會發(fā)生相際間傳質(zhì)(吸收或解吸)，離平衡濃度越遠，過程傳質(zhì)推動力越大，傳質(zhì)過程進行越快。方法：用氣相或液相濃度遠離平衡的程度來表征氣液相際傳質(zhì)過程的推動力。yxoy*=f(x)Pyxy*x*（y-y*）（x*-x）第32頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao33吸收過程是溶質(zhì)由氣相向液相轉(zhuǎn)移的相際傳質(zhì)過程，可分為三個步驟：氣相主體液相主體相界面溶解氣相擴散液相擴散(1)溶質(zhì)由氣相主體擴散至兩相界面氣相側(cè)(氣相內(nèi)傳質(zhì))；(2)溶質(zhì)在界面上溶解(通過界面的傳質(zhì))；(3)溶質(zhì)由相界面液相側(cè)擴散至液相主體(液相內(nèi)傳質(zhì))。吸收速率第33頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao34分子擴散：在靜止或滯流流體內(nèi)部，若某一組分存在濃度差，則因分子無規(guī)則的熱運動使該組分由濃度較高處傳遞至濃度較低處，這種現(xiàn)象稱為分子擴散。(如糖輕輕放水中)分子擴散速率,菲克第一定律(略)因為氣體的密度比液體小得多,分子間距大,因此分子在氣體中的擴散速率比液體大得多.傳質(zhì)基本方式擴散:因為濃度差而造成的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象稱為擴散.按擴散的原因可分為分子擴散和渦流擴散(如空氣中飄來的香味)第34頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao35渦流擴散：流體作湍流運動，依靠流體質(zhì)點的相對無規(guī)則運動由高濃度向低濃度轉(zhuǎn)移的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象稱為渦流擴散（如噴清新劑后用風(fēng)扇吹）對流擴散：實際生產(chǎn)中，傳質(zhì)多發(fā)生在湍流情況下，既有分子擴散又有渦流擴散，通常把相主體與界面間發(fā)生的傳質(zhì)成為對流擴散吸收速率：單位時間單位相際傳質(zhì)面積上傳遞的溶質(zhì)的量成為吸收速率第35頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao36雙膜理論

由W.K.劉易斯和W.惠特曼在上世紀(jì)二十年代提出，是最早出現(xiàn)的傳質(zhì)理論。(1)相互接觸的兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各存在著一個很薄（等效厚度分別為1和2）的流體膜層。溶質(zhì)以分子擴散方式通過此兩膜層。(2)相界面沒有傳質(zhì)阻力，即溶質(zhì)在相界面處的濃度處于相平衡狀態(tài)。(3)在膜層以外的兩相主流區(qū)由于流體湍動劇烈，傳質(zhì)速率高，傳質(zhì)阻力可以忽略不計，相際的傳質(zhì)阻力集中在兩個膜層內(nèi)。氣相主體液相主體相界面pi=ci/Hp12pi

ci

c氣膜液膜第36頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao37雙膜理論

按雙膜理論，傳質(zhì)系數(shù)與擴散系數(shù)成正比，這與實驗所得的關(guān)聯(lián)式地結(jié)果相差較大；由此理論所得的傳質(zhì)系數(shù)計算式形式簡單，但等效膜層厚度1和2以及界面上濃度pi和ci都難以確定；雙膜理論存在著很大的局限性，例如對具有自由相界面或高度湍動的兩流體間的傳質(zhì)體系，相界面是不穩(wěn)定的，因此界面兩側(cè)存在穩(wěn)定的等效膜層以及物質(zhì)以分子擴散方式通過此兩膜層的假設(shè)都難以成立；該理論提出的雙阻力概念，即認(rèn)為傳質(zhì)阻力集中在相接觸的兩流體相中，而界面阻力可忽略不計的概念，在傳質(zhì)過程的計算中得到了廣泛承認(rèn)，仍是傳質(zhì)過程及設(shè)備設(shè)計的依據(jù)；本書后續(xù)部分也將以該理論為討論問題的基礎(chǔ)。第37頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao38吸收速率方程式吸收設(shè)備中進行的傳質(zhì)過程為吸收過程，其傳質(zhì)速率即為吸收速率，所對應(yīng)的傳質(zhì)速率方程即為吸收速率方程。氣體吸收因過程的復(fù)雜性，傳質(zhì)速率(吸收速率)一般難以理論求解，但遵循現(xiàn)象方程所描述的物理量傳遞的共性規(guī)律。根據(jù)推動力及阻力可寫出速率關(guān)系式，單獨根據(jù)氣膜或液膜的推動力及阻力寫出的速率關(guān)系式稱為氣膜或液膜吸收速率方程式，相應(yīng)的吸收系數(shù)稱為膜系數(shù)或分系數(shù)，用k表示，與傳熱中的對流傳熱系數(shù)相當(dāng)。

第38頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao39一、氣相傳質(zhì)速率方程kg—推動力為分壓差的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(sm2kPa)；ky—推動力為摩爾分率之差的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(sm2)；kY—推動力為摩爾比濃度差的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(sm2)；p、y、Y—溶質(zhì)A在氣相主體的分壓(kPa)、摩爾分率和摩爾比；pi、yi、Yi—溶質(zhì)A在界面氣相側(cè)的分壓(kPa)、摩爾分率和摩爾比。氣相傳質(zhì)速率方程常用的表達形式有三種第39頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao40二、液相傳質(zhì)速率方程液相傳質(zhì)速率方程常用的表達形式也有三種kc—推動力為摩爾濃度差的液相傳質(zhì)系數(shù)，m/s；kx—推動力為摩爾分率之差的液相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(sm2)；kX—推動力為摩爾比之差的液相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(sm2)；c、x、X—溶質(zhì)A在液相主體的摩爾濃度、摩爾分率和摩爾比濃度；ci、xi、Xi—溶質(zhì)A在界面液相側(cè)的摩爾濃度、摩爾分率和摩爾比濃度。第40頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao41傳質(zhì)速率方程

——氣相(氣膜)傳質(zhì)速率方程對于穩(wěn)定吸收過程，可根據(jù)雙膜理論建立相際傳質(zhì)速率方程(總傳質(zhì)速率方程)。類似于間壁式對流傳熱速率方程。由于混合物的組成可用多種方式表示，對應(yīng)于每一種表達法都有與之相應(yīng)的傳質(zhì)速率方程。——液相(液膜)傳質(zhì)速率方程——氣相(氣膜)傳質(zhì)總速率方程——液相(液膜)傳質(zhì)總速率方程第41頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao426.3.3.5各吸收系數(shù)的關(guān)系1、氣相吸收總系數(shù)與各分系數(shù)的關(guān)系2、液相吸收總系數(shù)與各分系數(shù)的關(guān)系第42頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao43吸收傳質(zhì)速率方程的幾種形式相平衡方程吸收傳質(zhì)速率方程總傳質(zhì)系數(shù)相內(nèi)或同基準(zhǔn)的傳質(zhì)系數(shù)換算相際或不同基準(zhǔn)傳質(zhì)系數(shù)換算

第43頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao44總傳質(zhì)速率方程

對易溶氣體，平衡常數(shù)m值小，平衡線很平，這時：傳質(zhì)阻力主要集中在氣相，此類傳質(zhì)過程稱為氣相阻力控制過程，或稱氣膜控制過程。總傳質(zhì)阻力取決于氣、液兩相的傳質(zhì)阻力。但對一些吸收過程，氣、液兩相傳質(zhì)阻力在總傳質(zhì)阻力中所占的比例相差甚遠，可對問題進行簡化處理。第44頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao45總傳質(zhì)速率方程

對難溶氣體，平衡常數(shù)m值大，平衡線很陡，這時：傳質(zhì)阻力主要集中在液相，此類過程稱為液相阻力控制過程，或液膜控制過程。分析氣、液兩相中傳質(zhì)阻力所占的比例，對于強化傳質(zhì)過程，提高傳質(zhì)速率有重要的指導(dǎo)意義。例如，以氣相阻力為主的吸收操作，增加氣體流速，可減薄界面處氣膜層的厚度，從而降低氣相傳質(zhì)阻力，有效地提高吸收速率；而增加液體流速吸速率則不會有明顯改變。第45頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao46Thanks!2005-5-12DepartmentofChemicalEngineering第46頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2023/4/27projectsofDr.Hao47三、相界面的濃度

在氣、液兩相內(nèi)傳質(zhì)速率的計算中，推動力項中含有溶質(zhì)在相界面的濃度yi和

xi，可用計算方法或作圖法得出。計算法：對穩(wěn)定的吸收過程，氣、液兩相內(nèi)傳質(zhì)速率應(yīng)相等。若兩相濃度均以摩爾分?jǐn)?shù)表示，有當(dāng)kx和ky為定值時，在直角坐標(biāo)系中yi~xi關(guān)系是一條過定點（x,y）而斜率為-kx/ky的直線。