吸收1-吸收、相平衡关系与吸收速率(3学时)试题.ppt

传热：冷、热两流体间的热量传递 过程推动力：温度差 过程的极限：温度相等 吸收：气液两相间的质量传递 过程推动力：？两相的浓度差？ 过程极限：？两相浓度相等？ 一、亨利定律的表达式 一、亨利定律的表达式 练 习 题 目 思考题 作业题: 1、2、3 1.温度和压力对吸收过程的平衡关系有何影响？ 2.亨利定律为何具有不同的表达形式 ？ 3.亨利定律的适用条件是什么 ？ 4.相平衡关系在吸收过程中有何作用？ 8.3 吸收过程的速率关系 第八章 气体吸收 8.3.1 膜吸收速率方程 8.1 概述 8.2 质量传递的方式与描述 一、气膜吸收速率方程 一、气膜吸收速率方程 气膜内的吸收速率方程可表示为 气膜阻力 比较得 由道尔顿分压定律 一、气膜吸收速率方程 8.3 吸收过程的速率关系 8.3.1 膜吸收速率方程 一、气膜吸收速率方程 第八章 气体吸收 二、液膜吸收速率方程 二、液膜吸收速率方程 液膜阻力 液膜内的吸收速率方程可表示为 比较得 由 二、液膜吸收速率方程 8.3 吸收过程的速率关系 8.3.1 膜吸收速率方程 一、气膜吸收速率方程 第八章 气体吸收 二、液膜吸收速率方程 三、界面组成的确定 稳态下，气、液两膜中的传质速率相等，即 直线 通过定点A c，p 斜率－kL / kG 三、界面组成的确定 界面组成的确定 动画 8.3 吸收过程的速率关系 8.3.1 膜吸收速率方程 第八章 气体吸收 8.3.2 总吸收速率方程 一、以 p- p* 表示的总吸收速率方程 设吸收系统服从亨利定律或平衡关系在过程所涉及的浓度范围内为直线 根据双膜模型，相界面上两相互成平衡 由此得 整理得 由 相加得 一、以 p- p* 表示的总吸收速率方程 令 则 KG —气相总吸收系数，kmol/ m2·s·kPa 总阻力 液膜阻力 气膜阻力 气相总吸收 速率方程式 一、以 p- p* 表示的总吸收速率方程 * * 第八章 气体吸收 通过本章学习，应掌握吸收的基本概念和吸收过 程的平衡关系与速率关系；掌握低组成气体吸收的计 算方法；了解吸收系数的获取途径和解吸过程的概念 与计算方法；掌握填料塔的结构、填料的类型、填料 塔的流体力学性能与操作特性。 学习目的 与要求 8.1 吸收过程概述 8.1.1 吸收的原理与流程 第八章 气体吸收 原料气 A＋B 吸收剂 S 尾气 B 含微量A 溶液 S+A 一、气体吸收的原理 吸 收 塔 形成两相体系的方法 引入一液相（吸收剂） 各组分在吸收剂中溶解度不同。 分离物系 气体混合物 传质原理 二、气体吸收的流程 吸收过程 吸收过程：溶质溶解于吸收剂中 逆流操作 解吸过程：溶质从溶液中释放出 并流操作 气体吸收过程在吸收塔中进行。 吸收 解吸 具有吸收剂再生的连续吸收流程 动画 8.1 吸收过程概述 8.1.1 吸收的原理与流程 8.1.2 气体吸收的分类与应用 第八章 气体吸收 一、气体吸收的分类 气体 吸收 按被吸收组分数目 单组分吸收 按吸收有无化反 按溶质组成的高低 低组成吸收 √ √ 多组分吸收 物理吸收 化学吸收 √ 高组成吸收 气体吸收过程的分类方法 一、气体吸收的分类 气体 吸收 按气液接触方式 常规吸收 按吸收的温度变化 √ 膜基吸收 等温吸收 非等温吸收 √ 本章讨论重点 单组分低组成的常规等温物理吸收过程。 二、气体吸收的工业应用 净化或精制气体 示例：合成氨工艺中合成气中的净化脱碳。 示例：用水吸收氯化氢气体制取盐酸。 回收混合气体中所需的组分 示例：用洗油处理焦炉气以回收芳烃。 工业废气的治理 示例：废气中含有SO2、H2S等有害气的脱除。 气体吸收的应用场合 制取某种气体的液态产品 8.1 吸收过程概述 8.1.1 吸收的原理与流程 8.1.2 气体吸收的分类与应用 8.1.3 吸收剂的选择 第八章 气体吸收 吸收剂的选择 吸收剂选择的原则 溶解度 选择性 挥发度 黏度 其它 吸收剂对溶质组分的溶解度要大。 吸收剂应对溶质组分有较大溶解度，而 对混合气体中的其它组分溶解度甚微。 吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小。 吸收剂在操作温度下的黏度要低。 无毒、无腐蚀、不易燃易爆、不发泡、冰 点低、价廉易得，且化学性质稳定。 8.1 吸收过程概述 8.2 吸收过程的相平衡关系 8.2.1 气体在液体中的溶解度 第八章 气体吸收 为什么要研究气液相平衡？ 一、溶解度曲线 液体 S 气体（A＋B） A 溶解 A 逸出 平衡方程 达平衡状态时 气体在液体中的溶解度 ～ 气相分压 液相组成 在一定温度和压力下，令某气体混合物（A＋B）与液体 S 接触。 溶解度曲线 氨在水中的溶解度 400