吸收高浓度吸收化工生产过程中的实际应用化学吸收主要方面化学吸收•概念：一般气体在溶剂中的溶解度不高。利用适当的化学反应，可大幅度地提高溶剂对气体的吸收能力；此种利用化学反应而实现吸收的操作称为化学吸收。•例如：二氧化碳在水中的溶解度甚低，但若以碳酸钾水溶液吸收二氧化碳时，则在液相中发生碳酸钾、二氧化碳和水生成碳酸氢钾的化合反应从而使碳酸钾水溶液具有较高的吸收二氧化碳的能力。•K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3作为化学吸收被利用的化学反应一般应满足以下条件:•（1）可逆性如果该反应不可逆，溶剂将难以再生和循环使用。•（2）较高的反应速率若所用的化学反应其速度较慢，则应研究加入适当的催化剂以加快反应速率。工业吸收操作多数是化学吸收，这是因为化学吸收有以下优点:•（1）化学反应提高了吸收的选择性；•（2）加快吸收速率，从而减小设备容积；•（3）反应增加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；•（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中少量的有害气体。例如,为清洗氯乙烯气体中的HCl,先用水进行吸收,然后用碱液为吸收剂,以除去氯乙烯中残留的少量HCl气体。化学吸收的计算•在吸收计算中，化学吸收与物理吸收的本质区别在于二者的吸收速率不同。化学吸收速率的计算可以采用与物理吸收相同的方程；即：NA=ky(y-yi)=k'x(xi-x)式中k'x---化学吸收的液膜传质系数，m/s由以上的分析可知，化学吸收较物理吸收的液膜传质系数增加。通常将化学吸收的液膜传质系数k'x与物理吸收的液膜传质系数kx的比值称为增强因子，其定义为：β=k'x/kxβ-----化学吸收的增强因子，通常由实验测出一般情况下β>1，且随着化学反应速率的增大而增大；对于极慢的化学反应，β≈1。高浓度吸收在工业吸收过程中，有时所处理的气体中溶质的组成高于10%，此种吸收即所谓的高组成气体吸收。•高组成气体吸收的特点（1）气液两相的摩尔流量沿塔高有较大变化在高组成气体吸收过程中，气相摩尔流量和液相摩尔流量沿塔高都有显著的变化，不能再视为常数。但是,情性气体摩尔流最沿塔高基本不变:若不考虑吸收剂的汽化,纯吸收剂的摩尔流量也为常数。(2)吸收过程有显著的热效应在吸收过程中由于有相变热和混合热,因此必然伴有热效应。对于高组成气体吸收.由于溶质被吸收的量较大,产生的总热量也较多。若吸收过程的液气比较小或者吸收塔的散热效果不好，将会使吸收液温度明显地升高.这时气体吸收为非等温吸收。但若溶质的溶解热不大,吸收的液气比较大或吸收塔的散热效果较好.此时吸收仍可视为等温吸收。(3)吸收系数沿塔高不再为常数通常吸收系数受气速和漂流因子的影响。在高组成气体吸收过程中，因气相中溶质组成不断降低，致使漂流因子值也在减小。因此.高组成气体吸收计算时，往往以气膜或液膜计算吸收速率。高组成气体吸收的计算1若将高组成气体吸收视为等温过程，在吸收塔的计算时则不必进行热量衡算。但由于混合气中溶质组成较高.吸收过程中溶质的转移量较大，致使塔的不同截面上气相总流量、液相总流量及总吸收系数都有较大的变化,并且对吸收速率、相平衡关系等都有显著的影响。因此,在计算等温高组成气体吸收时,这些因素必须加以考虑，以确定相平衡关系、操作线方程及吸收速率方程等。•1.相平衡关系对高组成气体吸收过程，其相平衡关系通常以溶质在气液两相中的摩尔分数y及x表示，此时，其平衡线y*=f(x)一般不再为直线，而是曲线。2.操作线方程•高组成气体吸收过程的操作线方程可由低组成气体吸收过程的操作线方程转变而得•如右图可得hGBG2,y2GBG1,y1LSL2,x2LSLSLSL2,x2GBGBy+dyx+dxdh•高组成气体吸收图11111111xxVLyyxxVLyy22221111XXGqLsqyyxxGqLsqyyBnnBnn3.填料层高度的计算•取塔内任一微分填料高度dZ进行组分A的物料衡算，单位时间在此微分段内由气相传递到液相的组分A的物质的量为•dGA=-d(V'y)=-d(L'x)化工生产过程中的实际应用1.制取液体半成品或产品用水吸收二氧化氮制备硝酸:用水吸收氯化氢气体制备盐酸:用水吸收甲醛制备甲醛溶液------福尔马林等2.净化气体--回收混合气体...
