化工原理下冊天津大學(xué)柴誠敬07－08學(xué)時課件

第八章氣體吸收通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握吸收的基本概念和吸收過程的平衡關(guān)系與速率關(guān)系；掌握低組成氣體吸收的計算方法；了解吸收系數(shù)的獲取途徑和解吸過程的概念與計算方法；掌握填料塔的結(jié)構(gòu)、填料的類型、填料塔的流體力學(xué)性能與操作特性。學(xué)習(xí)目的與要求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)原理具有吸收劑再生的連續(xù)吸收流程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(xué)吸收√高組成吸收氣體吸收過程的分類方法二、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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

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)時氣體在液體中的溶解度～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

氨在水中的溶解度40050易溶

二氧化硫在水中的溶解度5068中等溶解度二、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吸收操作有利于解吸操作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E小E大

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m大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

亨利定律表達式可改寫為以下形式：一、亨利定律的表達式

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氣膜阻力比較得由道爾頓分壓定律

一、氣膜吸收速率方程

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由二、液膜吸收速率方程

練習(xí)題目