化工原理吸收教案第八章 吸收 第一节 概述 一、基本概念: 吸收:是利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的一个单元操作。 二、吸收过程如下三、吸收操作的应用 四、吸收操作分类 五、吸收: 溶质 A 由气相转入液相; 脱吸传质: 溶质 A 由液相转入气相; 除了制取溶液产品等少数情况只需单独进行吸收外,一般都需要对吸收后的溶液继续脱吸,使溶剂再生,能够循环使用,同时也得到有价值的溶质。 六、吸收与解吸的操作流程 吸收剂的选择: 溶解度大,选择性好 第二节 吸收的基本理论 溶解度曲线: 溶质的平衡气、液相含量分别用分压和浓度表示时,平衡曲线又称为溶解度曲线; 1 温度低对吸收有利 2 压力高对吸收有利 图 9-3 293K 时几种气体在水中的溶解度曲线 亨利定律 在一定的温度和平衡状态下,稀溶液中气体溶质在气相中的平衡分压与其在液相中的摩尔分率成正比;用公式表示; p*=Ex 1 亨利系数 E 与温度有关,T↑E↑ ,溶解度↓,对吸收不利。 2 易溶气体E〈〈 难溶气体 E 溶质在液相中的含量用摩尔浓度表示时(x=cA/C): P*=cA/H 易溶气体 H >> 难溶气体 H 溶质的平衡气、液相组成均用摩尔分率表示: y=m x 亨利定律适用于低浓气体。 六、思考题 工程上如何将溶质从吸收剂中释放出来? 第二节、吸收传质速率方程 (一)双膜理论 1、气液两相之间存在稳定的相界面,两侧各有一个停滞膜,A 以分子扩散的方式通过此两膜; 2、在相界面处气液两相相互平衡; 3、两相之间传质阻力全部集中在滞流膜内。 (一) 相际传质速率方程 1.气膜吸收速率方程 以分压表示推动力 kG—以分压差为推动力 DP(p?pi)?kG(p?pi)?(p?pi)/(1/kG)气相给质系数,的 NA?RTZGpBmkmol/m2?s?kPa; kG?DPRTZGpBm 以摩尔分数差表示推动力 NA=ky(y-yi)= (y-yi) /(1/ky) ky—以摩尔分数差为推动力的气相给质系数,kmol/m2?s; 2.液膜吸收速率方程 以摩尔浓度表示推动力 DCNA?(ci?c)?kL(ci?c)?(ci?c)/(1/kL) ZLcsm kL?DCZLcsm kL—以摩尔浓度差为推动力的液相给质系数,m/s; 以摩尔分率表示推动力 NA=kx(xi-x) = (xi-x) /(1/kx) kx—以摩尔分数差为推动力的液相给质系数,kmol/m2?s; 3.界面浓度 NA=kG (p-pi) = kL(ci-c) 平衡关系: pi = f ( ci ) 作图确定界面浓度 在低浓情况下,亨利定律适用,yi=mxi 与 ky(y-yi)=kx(xi-x)联立,可解出界面浓度 yi 与 xi 4....