目的 3)制备某种气体的溶液; 4)工业废气的治理。 2、吸收与解吸流程:
吸收过程进行的方向与限度取决于溶质在气液两相中的平衡关系。当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分应时,溶质便由气相向液相转移,即发生吸收过程。反之.如果气相中溶质的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由液相向气相转移,即发生吸收的逆过程,这种过程称为脱收(或解吸)
温度与压强的影响: 温度? 有利于吸收,反之即为解吸 压强? 有利于吸收,反之即为解吸 3、平衡关系:
摩尔比: Xi?xi液相中溶质的摩尔数 ?液相中溶剂的摩尔数1?xi Yi?yi气相中溶质的摩尔数 ?气相中惰性组分的摩尔数1?yiciH1
亨利定律 : pi*?Exi pi*?H?EMS?S
H??EMS
yi?mxi m?*E* Yi?mXi p
4、吸收剂的选择:
1)溶解度高(对溶质组分) 2)选择性高 3)挥发度小 4)黏性小
5)其他(无毒、无腐蚀、经济、合理等) 5、相平衡关系在吸收中的应用: 1)判断传质方向: 若气液相平衡关系为yi*?mxi 或xi*?yi/m,如果气相中溶质的实际组成yi大于
与液相溶质组成相平衡的气相溶质组成yi**,即yi>yi*(或液相的实际组成xi小于与气相
组成yi相平衡的液相组成xi ,即xi 上的操作点A,如国所示。从图中可看出,以气相组成差表示的动力为?yi?液相组成差表示的推动力为?xiyi?yi, 以 *?xi?xi(只能以一相来表征) *ci?Hpi以气 或ciH*** 同理,若气、液组成分别以pi、ci表示,并且相平衡方程为pi?相分压差表示的推动力为?yi? 以液相组成表示的推动力为?xi?xiyi-yi, *-xi a吸收塔内两相量与组成的变化 b吸收过程推动力 3)指明传质过程进行的极限: 二、传质理论: 扩 分子扩散:流体分子无规则的热运动 散 涡流扩散:流体质点的湍动 菲克定律:当物质A在介质B中发生扩散时,任一点处物质A的扩散通量与该位置上A的浓度梯度成正比: JA??DABdcA (与傅里叶定律及牛顿黏性定律有相似处) dz 等分子单向扩散(了解,下册书p90) 双膜理论:双膜理论把两流体间的对流传质过程描述成如图所示的模式。它包含以下几点基本假设: 相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜,吸收质以分子扩散方式通过此二膜层由气相主体进入液相主体; 在相界面处,气、液两相达到平衡; 在两个停滞膜以外的气、液两相主体中,由于流体充分湍动,物质组成均匀。 吸收速率方程式:(理解及应用条件,书下册P104) 吸收速率,指单位相际传质面积上单位时间内吸收的溶质量,速率?推动力,推动 阻力力指组成差,吸收阻力倒数为吸收系数,所以“速率=吸收系数?推动力”方程式: NA?DPRTZPgBm(PA?PAi)?KG(PA?PAi), DPRTZPgBm=常数KG(一定情况下) 三、吸收塔计算: 1、摩尔分率、摩尔比相关关系: 气相:yA?nA (气体总体积=惰性体积) nnA nwA/MA wA/MA?wB/MB????wN/MN液相:xA?质量分数与摩尔分率的关系为:xA=?摩尔比 YA?nAn XA?A nBnByXYx y? X? Y? 1-y1?X1?Y1-x摩尔分率与摩尔比的关系为 x?摩尔浓度与分压之间的关系为 cA?2.吸收操作线方程与操作线 Y?nAp?A VRTLLX?(Y2?X2) VVLLY?X?(Y1?X1) VVY?Y2?L? ???1*VX?X??min12液气比LL ?(1.1?2.0)()min,最小液气比的计算: VV B 点移至水平线Y=Y1与平衡线的交点B*时,X1=X1*,此点对应有最小液气比。 这是理论上吸收液所能达到的最高组成,但此时过程的推动力已变为0,因而需要无限大的相际传质面积,实际上办不到。或者当解吸平衡线为非下凹线时,操作线的极限位置为与平衡线相交,此时,对应的气液比为最小气液比。以?记作Vmin。 ?V??表示。对应的气体用量为最小用量,?L?min