化工原理第八章第一節(jié)第二節(jié)

化工原理第八章第一節(jié)第二節(jié)第1頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章

氣體吸收8.1概述8.2吸收過程的相平衡關(guān)系8.3吸收過程的速率關(guān)系8.4低組成氣體吸收的計算8.5吸收系數(shù)8.6其他吸收與解吸8.7填料塔第2頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1吸收過程概述

8.1.1吸收的原理與流程第八章氣體吸收2023/7/313第3頁，課件共30頁，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2023/7/314第4頁，課件共30頁，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行。吸收解吸2023/7/315第5頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月具有吸收劑再生的連續(xù)吸收流程2023/7/316第6頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1吸收過程概述

8.1.1吸收的原理與流程8.1.2氣體吸收的分類與應(yīng)用

第八章氣體吸收2023/7/317第7頁，課件共30頁，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數(shù)目單組分吸收按吸收有無化反按溶質(zhì)組成的高低

低組成吸收多組分吸收物理吸收化學吸收高組成吸收氣體吸收過程的分類方法√√√2023/7/318第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氣體吸收的分類氣體吸收按氣液接觸方式

常規(guī)吸收按吸收的溫度變化

膜基吸收等溫吸收非等溫吸收本章討論重點單組分低組成的常規(guī)等溫物理吸收過程?！獭?023/7/319第9頁，課件共30頁，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：用洗油處理焦爐氣以回收芳烴。

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)用場合制取某種氣體的液態(tài)產(chǎn)品2023/7/3110第10頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1吸收過程概述

8.1.1吸收的原理與流程8.1.2氣體吸收的分類與應(yīng)用

8.1.3吸收劑的選擇第八章氣體吸收2023/7/3111第11頁，課件共30頁，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)度黏度其它吸收劑對溶質(zhì)組分的溶解度要大。吸收劑應(yīng)對溶質(zhì)組分有較大溶解度，而對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黏度要低。無毒、無腐蝕、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點低、價廉易得，且化學性質(zhì)穩(wěn)定。

2023/7/3112第12頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1吸收過程概述

8.2吸收過程的相平衡關(guān)系

8.2.1氣體在液體中的溶解度第八章氣體吸收2023/7/3113第13頁，課件共30頁，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

逸出平衡方程達平衡狀態(tài)時～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2023/7/3114第14頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

氨在水中的溶解度40050易溶2023/7/3115第15頁，課件共30頁，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2023/7/3116第16頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

氧在水中的溶解度500.002難溶2023/7/3117第17頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月二、溫度和壓力對溶解度的影響溫度的影響

加壓和降溫

對同一溶質(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

減壓和升溫有利于解吸操作2023/7/3118第18頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1吸收過程概述

8.2吸收過程的相平衡關(guān)系

8.2.1氣體在液體中的溶解度8.2.2亨利定律第八章氣體吸收2023/7/3119第19頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月一、亨利定律的表達式

若溶質(zhì)在氣、液相中的組成分別以分壓p、摩爾分數(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2023/7/3120第20頁，課件共30頁，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)，kmol/(m3·kPa)溶解度溶解度系數(shù)～2.p～c關(guān)系

一、亨利定律的表達式

易溶氣體注意

難溶氣體2023/7/3121第21頁，課件共30頁，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數(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、亨利定律的表達式

易溶氣體注意

難溶氣體m小2023/7/3122第22頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月由得整理得對于低組成吸收1

簡化得一、亨利定律的表達式

4.Y～X關(guān)系

2023/7/3123第23頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月亨利定律表達式可改寫為以下形式：一、亨利定律的表達式

2023/7/3124第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各系數(shù)的換算關(guān)系

推導可得亨利定律表達式各系數(shù)間的關(guān)系如下：

E～H關(guān)系E～m關(guān)系H～m關(guān)系2023/7/3125第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1吸收過程概述

8.2吸收過程的相平衡關(guān)系

8.2.1氣體在液體中的溶解度8.2.2亨利定律8.2.3相平衡關(guān)系在吸收中的應(yīng)用第八章氣體吸收2023/7/3126第26頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月一、判斷傳質(zhì)進行的方向

設(shè)某瞬時，氣相中溶質(zhì)的實際組成為y，溶液中溶質(zhì)的實際組成為x。若傳質(zhì)方向由氣相到液相進行吸收過程若傳質(zhì)方向由液相到氣相進行解吸過程2023/7/3127第27頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月二、確定傳質(zhì)的推動力以氣相表示的傳質(zhì)推動力以液相表示的傳質(zhì)推動力吸收推動力示意圖y*=mx2023/7/3128