學(xué)時(shí)氣體吸收

學(xué)時(shí)氣體吸收第1頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原料氣A＋B吸收劑S尾氣B(含微量A)溶液S+A一、氣體吸收的原理吸收塔形成兩相體系的方法引入一液相（吸收劑）

各組分在吸收劑中溶解度不同。分離物系氣體混合物傳質(zhì)原理第2頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、氣體吸收的流程吸收過程吸收過程：溶質(zhì)溶解于吸收劑中逆流操作解吸過程：溶質(zhì)從溶液中釋放出并流操作氣體吸收過程在吸收塔中進(jìn)行。吸收解吸第3頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月具有吸收劑再生的連續(xù)吸收流程第4頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、氣體吸收的分類氣體吸收按被吸收組分?jǐn)?shù)目單組分吸收按吸收有無化反按溶質(zhì)組成的高低

低組成吸收按吸收的溫度變化

√√多組分吸收物理吸收化學(xué)吸收√高組成吸收等溫吸收非等溫吸收√氣體吸收過程的分類方法第5頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、氣體吸收的工業(yè)應(yīng)用凈化或精制氣體示例：合成氨工藝中合成氣中的凈化脫碳。示例：用水吸收氯化氫氣體制取鹽酸。

回收混合氣體中所需的組分

示例：用洗油處理焦?fàn)t氣以回收芳烴。工業(yè)廢氣的治理

示例：廢氣中含有SO2、H2S等有害氣的脫除。氣體吸收的應(yīng)用場(chǎng)合制取某種氣體的液態(tài)產(chǎn)品第6頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸收劑的選擇

吸收劑選擇的原則溶解度選擇性揮發(fā)度粘度其它吸收劑對(duì)溶質(zhì)組分的溶解度要大。吸收劑應(yīng)對(duì)溶質(zhì)組分有較大溶解度，而對(duì)混合氣體中的其它組分溶解度甚微。吸收劑的蒸汽壓要低，即揮發(fā)度要小。吸收劑在操作溫度下的粘度要低。無毒、無腐蝕、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點(diǎn)低、價(jià)廉易得，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。第7頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、溶解度曲線

液體S氣體（A＋B）A

溶解A

逸出

平衡方程達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)氣體在液體中的溶解度～氣相分壓液相組成

在一定溫度和壓力下，令某氣體混合物（A＋B）與液體S接觸。

溶解度曲線第8頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

氨在水中的溶解度40050易溶第9頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

二氧化硫在水中的溶解度5068中等溶解度第10頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

氧在水中的溶解度500.002難溶第11頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、溫度、壓力對(duì)溶解度的影響溫度的影響

加壓和降溫對(duì)同一溶質(zhì)，在相同的氣相分壓下，溶解度隨溫度的升高而減小。對(duì)同一溶質(zhì)，在相同的溫度下，溶解度隨氣相分壓的升高而增大。壓力的影響

注意

減壓和升溫有利于吸收操作有利于解吸操作第12頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、亨利定律的表達(dá)式

若溶質(zhì)在氣、液相中的組成分別以分壓p、摩爾分?jǐn)?shù)x表示，亨利定律為E—

亨利系數(shù)，kPa

溶解度亨利系數(shù)～1.p～x關(guān)系

易溶氣體注意

難溶氣體E小E大第13頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若溶質(zhì)在氣、液相中的組成分別以分壓p、摩爾濃度

c表示，亨利定律為H—

溶解度系數(shù)，(m3·kPa)/

kmol溶解度溶解度常數(shù)～2.p～c關(guān)系一、亨利定律的表達(dá)式

易溶氣體注意

難溶氣體H小H大第14頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若溶質(zhì)在氣、液相中的組成分別以摩爾分?jǐn)?shù)y、x表示，亨利定律為m—

相平衡常數(shù)溶解度相平衡常數(shù)～3.y～x關(guān)系一、亨利定律的表達(dá)式

易溶氣體注意

難溶氣體m小m大第15頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由得整理得對(duì)于低組成吸收1

簡(jiǎn)化得一、亨利定律的表達(dá)式

4.Y～X關(guān)系第16頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月亨利定律表達(dá)式可改寫為以下形式：一、亨利定律的表達(dá)式

第17頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、各系數(shù)間的關(guān)系

推導(dǎo)可得亨利定律表達(dá)式各系數(shù)間的關(guān)系如下：

E～H關(guān)系E～m關(guān)系H～m關(guān)系溶液密度溶劑S的摩爾質(zhì)量第18頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、判斷傳質(zhì)進(jìn)行的方向設(shè)某瞬時(shí)，氣相中溶質(zhì)的實(shí)際組成為y，溶液中溶質(zhì)的實(shí)際組成為x。若傳質(zhì)方向由氣相到液相進(jìn)行吸收過程若傳質(zhì)方向由液相到氣相進(jìn)行解吸過程第19頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、確定傳質(zhì)的推動(dòng)力以氣相表示的傳質(zhì)推動(dòng)力以液相表示的傳質(zhì)推動(dòng)力吸收推動(dòng)力示意圖ye=mx第20頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、指明傳質(zhì)進(jìn)行的極限對(duì)于逆流吸收塔液相出口最大組成氣相出口最低組成x2x1y1y2第21頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、吸收的相際傳質(zhì)過程吸收過程：溶質(zhì)

A

從氣相傳遞到液相的過程①

組分

A

從氣相主體擴(kuò)

散到相界面；

②在相界面上組分

A由

氣相轉(zhuǎn)入液相；

③

組分

A由相界面轉(zhuǎn)入液相主體。相際傳質(zhì)過程吸收通量第22頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、吸收過程的傳質(zhì)機(jī)理模型

描述吸收過程的傳質(zhì)機(jī)理模型—雙膜模型。雙膜模型示意圖第23頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、膜吸收速率方程式

1.氣膜吸收速率方程式氣膜阻力第24頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比較得由道爾頓分壓定律

一、膜吸收速率方程式

第25頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.液膜吸收速率方程式一、膜吸收速率方程式液膜阻力第26頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比較得由一、膜吸收速率方程式

第27頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2