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西安思瑞迪 Chapter 2 Gas Absorption 目录 第一章 吸收 概 念 吸收质或溶质——混合气体中的溶解组分，以A表示。 惰性气体或载体 ——不溶或难溶组分，以B表示。 吸收剂——吸收操作中所用的溶剂，以S表示。 吸收液 ——吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶剂S和溶质A。 吸收尾气——吸收后排出的气体，主要成分为惰性气体B和少量的溶质A。 吸收剂的选择 吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果是否良好的关键。如果吸收的目的是制取某种溶液作成品，例如用HCl气生产盐酸，吸收剂只能用水，自然没有选择的余地，但如果目的在于把一部分气体从混合物中分离出来，便应考虑选择合用的吸收剂问题。 溶解度大 吸收剂的选择主要考虑的是溶解度，溶解度大则吸收剂用量少，吸收速率也大，设备的尺寸便小； 选择性好 很显然，吸收剂对溶质气体的溶解度既要大，对混合气体中其他组分的溶解度却要小或基本上不溶，这样才能进行有效的分离，满足这一要求称为选择性好； 挥发度要小 吸收剂的挥发度要小，即在操作温度下它的蒸汽压要低，经过吸收后的气体在排出时，往往为吸收剂蒸汽所饱和，吸收剂的挥发度高，其损失量便大。 此外所选用的吸收剂尽可能满足无腐蚀性，粘度小，无毒，不燃，价廉易得等条件。 吸收塔的操作调节手段 吸收塔的气体入口条件是由前一工序决定的，不能随意改变。因此，吸收塔在操作时的调节手段只能是改变吸收剂的入口条件。 （1）增大吸收剂的用量； （2）降低吸收剂的温度； （3）降低吸收剂中溶解物质的含量。 第二章 蒸馏 概念：液体都具有挥发成气体的能力，但挥发性不同，利用混合液体中各组分挥发度的差异而分离液体混合物的操作。 目的：均相液体混合物的分离。 依据：利用液体混合物中各组分在一定温度下挥发能力的差异。 方法：将液体混合物部分气化。 混合物中较易挥发的组分－易挥发组分A 混合物中较难挥发的组分－难挥发组分B 蒸馏与吸收操作对比 蒸馏改变状态参数产生第二相，吸收从外界引入另一相形成两相系统； 蒸馏直接获得轻、重组分，吸收混合液经脱吸才能得到较纯组分； 蒸馏中气相中重组分向液相传递，液相中轻组分向气相传递，是双相传递；吸收中溶质分子由气相向液相单相传递，惰性组分及溶剂组分处于“停滞”状态。 多级错流萃取 微分接触式（连续接触式）萃取 * * 化工过程常用的单 元 操 作 贺 辉 2015.8.7 一、吸收和解析 二、精馏 三、萃取 分离的物系：气体混合物 吸收的概念：利用混合气体中各组分在同一种溶剂中溶解度的不同，用液体吸收剂分离气体混合物的单元操作称为吸收。 形成两相体系的方法：引入液相（吸收剂） 传质原理：根据各组分在溶剂中的溶解度不同 吸收塔 混合气体 (A+B) 吸收液(A+S) 吸收剂(S) 吸收尾气 (A+B) 吸收过程在吸收塔中进行， 逆流操作吸收塔示意图 一个完整的吸收分离过程包括：吸收与解吸 变换气 净化气 甲醇 H2S/CO2 水 过热蒸汽 加热器 冷却器 典型工业吸收操作流程（低温甲醇洗工艺） 吸 收 塔 解 吸 塔 吸收操作的用途： (1) 制取液体产品 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。如硫酸吸收SO3制浓硫酸，用水吸收氯化氢制盐酸等 。 (2) 分离混合气体 用水吸收含氨气的混合气体。 (3) 气体净化 一类是原料气的净化，即除去混合气体中的杂质，如合成氨原料气脱H2S、脱CO2等。 (4) 保护环境 尾气处理和废气净化以保护环境，如用碱液吸收废气中的SO2、H2S、NO、HF等 吸收操作的分类 物理吸收：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。溶液解吸再生容易。 化学吸收：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率,但溶液解吸再生较难。 单组分吸收：混合气体中只有单一组分被液相吸收，其余组分因溶解度甚小其吸收量可忽略不计。 多组分吸收：有两个或两个以上组分被吸收。 非等温吸收：体系温度发生明显变化的吸收过程。(吸收放热） 等温吸收：体系温度变化不显著的吸收过程（绝热吸收） 一、气-液相平衡关系 两相平衡：在一定温度和压力下，气体和液体接触，气体中的溶质组分便开始在液体中溶解，当吸收进行到一定程度时，溶解和解吸（溶解的气体又返回到气相）的速度相当等，气液相组成不再变化，此时气液两相达到动态平衡。 溶解度：平衡时，溶质气体在液相中的浓度称为平衡浓度或溶解度 表明一定条件下吸收过程可能达到的极限程度。 吸收