化工原理精品課程課件09-10學時下

1、8.1 吸收過程概述 8.2 吸收過程的相平衡關(guān)系 8.3 吸收過程的速率關(guān)系第八章 氣體吸收8.3.1 膜吸收速率方程一、氣膜吸收速率方程 氣膜內(nèi)的吸收速率方程可表示為)(iGAppkNNkyyAyiGiAkppN/1yiAkyyN/1Gk/1氣膜阻力yk/1比較得Gykpk總由道爾頓分壓定律 ypp總iiypp總)()()(iGiGiGAyypkypypkppkN總總總一、氣膜吸收速率方程 )(cckNiLAxxkNixALiAkccN/1xiAkxxN/1Lk/1xk/1二、液膜吸收速率方程 液膜阻力液膜內(nèi)的吸收速率方程可表示為比較得Lxkck總)()()(xxckxcxckcckNii

2、iALLL總總總由iixcc總xcc總二、液膜吸收速率方程 8.3 吸收過程的速率關(guān)系8.3.1 膜吸收速率方程一、氣膜吸收速率方程 第八章 氣體吸收二、液膜吸收速率方程穩(wěn)態(tài)下，氣、液兩膜中的傳質(zhì)速率相等，即NkppkccAGiLi)(iGLicckkpp直線通過定點A (c，p)斜率kL / kG三、界面組成的確定 界面組成的確定8.3 吸收過程的速率關(guān)系8.3.1 膜吸收速率方程第八章 氣體吸收8.3.2 總吸收速率方程一、以(p- p*)表示的總吸收速率方程 設吸收系統(tǒng)服從亨利定律或平衡關(guān)系在過程所涉及的濃度范圍內(nèi)為直線 Hcp*根據(jù)雙膜模型，相界面上兩相互成平衡 pcHii)(iGAp

3、pkN*ppHkcckNiLiLA*ppHkNiLA由此得整理得由相加得*11ppkHkNGLA)(iGAppkN一、以(p- p*)表示的總吸收速率方程 令則*ppKNGAKGGLGkHkK111氣相總吸收系數(shù)，kmol/(m2skPa)總阻力液膜阻力氣膜阻力氣相總吸收速率方程式一、以(p- p*)表示的總吸收速率方程 對于易溶氣體，H值很大 GLkHk11液膜阻力氣膜阻力控制整個吸收過程的速率氣膜控制示例：水吸收氨GGkK11氣膜阻力氣膜控制示意圖ipppp *一、以(p- p*)表示的總吸收速率方程 設吸收系統(tǒng)服從亨利定律或平衡關(guān)系在過程所涉及的濃度范圍內(nèi)為直線 Hcp*根據(jù)雙膜模型，相

4、界面上兩相互成平衡 pcHii二、以(c*- c)表示的總吸收速率方程 )(cckNiLAiGiGAccHkppkN*/iGAcckHN*由此得整理得由相加得cckHkNGLA*1)(cckNiLA二、以(c*- c)表示的總吸收速率方程 令則ccKNLA*KLLGLkkHK11液相總吸收系數(shù)，m/s 總阻力氣膜阻力液膜阻力液相總吸收速率方程式二、以(c*- c)表示的總吸收速率方程 對于難溶氣體，H值很小 LGkkH1氣膜阻力示例：水吸收氧11KkLL液膜阻力液膜控制示意圖cccci*液膜阻力控制整個吸收過程的速率液膜控制二、以(c*- c)表示的總吸收速率方程 *yyKNyA同理，可導出K

5、yPKKGy氣相總吸收系數(shù)，kmol/(m2s) 氣相總吸收速率方程式三、以(y- y*)表示的總吸收速率方程 xxKNxA*同理，可導出KxCKKLx液相總吸收系數(shù)，kmol/(m2s) 液相總吸收速率方程式四、以(x*- x)表示的總吸收速率方程 *YYKNYA同理，可導出KY總pKKKGyY對于低濃度吸收氣相總吸收系數(shù)，kmol/(m2s) 氣相總吸收速率方程式五、以(Y- Y*)表示的總吸收速率方程 XXKNXA*同理，可導出KX總cKKKLxX對于低濃度吸收液相總吸收系數(shù)，kmol/(m2s) 液相總吸收速率方程式六、以(X*- X)表示的總吸收速率方程 8.3 吸收過程的速率關(guān)系8.3.1 膜吸收速率方程第八章 氣體吸收8.3.2 總吸收速率方程8.3.3 吸收速率方程小結(jié)吸收速率方程小結(jié)使用吸收速率方程式應注意以下幾點: （1）上述的各種吸收速率方程式是等效的。采用任何吸收速率方程式均可計算吸收過程速率。 （2）任何吸收系數(shù)的單位都是kmol/(m2s單位推動力)。 （3）必須注意各吸收速率方程式中的吸收系數(shù)與吸收推動力的正確搭配及其單位的一致性。 （4）上述各吸收速率方程式都是以氣液組成保持不變?yōu)榍疤岬?，因此只適合于描述穩(wěn)態(tài)操作的吸收塔內(nèi)任一橫截面上的速率關(guān)系，而不能直接用來描述全塔的