《分离工程》4.气体吸收-04.pptVIP

第四章 气体吸收 吸收的定义 气体吸收: 气体混合物一种或多种组分从气相转移到液相的过程. 解吸: 溶质从液相中分离出来转移到气相的过程,即吸收的逆过程. 吸收的分类及目的 第四章 气体吸收 4.1 汽液相平衡 4.2 多组分吸收和解吸过程分析 4.3 多组分吸收和解吸的简捷计 算法 4.4 化学吸收 4.1 汽液相平衡 4.1.1 物理吸收的相平衡 4.1.2 有化学效应的气体溶解度 4.1.1 物理吸收的相平衡 低压下气体在液体中溶解度的计算 由（2-22）-（2-24）导出普遍化亨利定律 亨利常数的计算： （1）半经验式表示温度对溶解度的影响 lgH=a+blgT+c/T (4-10) 例4-1： 已知：T=40 oC, P=60 MPa, lgH=105.8565-32.9747×lgT -5300.902/T 解（1）计算T=40 oC时C2H6在水中的亨利系数： lgH=105.8565-32.9747×lg（313.15） -5300.902/(313.15) H=4290935.4 kPa (2) 将H代入克利切夫斯基公式： 4.1.2 有化学效应的气体溶解度 特点： （1）当溶质在溶剂中发生离解、缔合或化学反应时，溶质在液相中的总含量（各种形式含量的总和），与平衡分压的关系不再符合亨利定律。 （2）溶质的溶解度：即服从汽液平衡关系，又服从化学反应平衡关系。 （3）亨利定律只反应气相溶质分压与液相中未反应的溶质浓度 有化学反应时溶解度计算式： 例4-2： Fe反映了碳酸钠的利用率 流量 L从上向下↑；V从下向上↓ ——不恒定 每板温度Tn 由于溶解热大，Tn与溶解吸收量有关，难预测，不能用泡、露点方法计算Tn，要用热量衡算求Tn。 平衡数据、溶解热数据、动力学数据等研究的不充分。 逆过程为解吸。 4.2.2 多组分吸收和解吸过程分析一、设计变量数和关键组分 4.3 多组分吸收和解吸的简捷计算法 一、吸收因子法 1.吸收因子 吸收过程定义： A=L/KV —— i组分的吸收因子或因素（省i） a、无因次数群； b、L/V ↑，K↓ —— A ↑，有利于吸收； c、分离要求一定：A ↑，N ↓ N一定： A ↑，吸收程度 ↑ —— A的大小说明 吸收难易。 1.平均吸收因子法 二、解吸因子法 4.4 化学吸收和增强因子 双膜理论： 增强因子数值的表示： 1、八田数（Ha） 八田数Ha的数值大，则溶质从界面扩散到液相主体过程中在膜内的反应量愈大； Ha为零时，膜中无反应，吸收过程为物理吸收。 2、浓度-扩散参数 ZD：液膜内B向界面扩散的速度与A向液相主体扩散的速度的相对大小。 （4—24）说明： ） （图 关系 — — ）作图； 以（ 8 4 24 4 . 1 - - N A j A A A = = j j 1 1 1 有： 2. 解（4—24）式 3. 若吸收剂中不含进料组分 min min min min ) ( 2 2 . 1 ) ( ) ( ) ( . 4 V L V L K A V L V L V L ∞ N → V L K m K ） （ 的计算 - = = → 例4—4 计算： 解：查P=1.013MPa，t=38℃时Ki 进料： C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 n-C6 已知： yN+1 不挥发的烃类 38℃ 1.013MPa 线上 交点位于 查表 48 . 9 9 . 0 99 . 0 . = = = N A b K j 48 . 9 1 lg 1 lg . = - - - = A A N a j j 计算法： 线，查出 交 , 1 , 1 48 . 9 . 3 i i i i i N A y v j j = 05 . 40 0 = L 解得 0 . 4 L 求 N N-1 n+1 n n-1 2 1 解吸气V N 吸收液LN+1 解吸剂V0 吸收剂L1 特点； 与吸收相反 模型塔： 图 (4-9) 计算同于吸收 S=KV/L=1/A  —— i组分的解吸因子或因素 汽相主体 液相主体 Ai P Ai y 或