传热部分计算总结.doc

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1、传热部分计算总结　　第七章吸收第一节概述第七章吸收第一节概述　　一、什么是吸收？吸收是分离气体混合物的单元操作。　　它是利用混合气中各组分的溶解度不同而将气体混合物分离的操作。　　例如氨和空气的分离。　　化工生产上的吸收操作过程在吸收塔内进行，如图所示　　1、吸收剂吸收过程所用的溶剂（S）。　　2、吸收质混合气中能被溶剂吸收的组分（A）。　　3、惰性气混合气中不能被溶剂吸收的组分（B）。　　吸收过程就是吸收质由气相转入液相的过程。　　吸收操作的应用制取溶液。　　2、分离气体混合物。　　3、除去气体中

2、有害的杂质。　　4、回收气体混合物中有用组分，以综合利用，保护环境。　　二、吸收过程的分类　　1、按吸收组分的多少分单组分吸收和多组分吸收。　　2、按吸收过程有无热效应或温度变化分等温吸收和非等温吸收。　　3、按有无化学变化分物理吸收和化学吸收。　　4、按含量的高低分低含量吸收和高含量吸收。　　本章只讨论低含量单组分等温物理吸收过程。　　三、吸收剂的选择溶解能力大，单位体积的吸收剂可溶解的吸收质多。　　1、具有良好的选择性。　　2、不具挥发性。　　3、容易再生。　　4、吸收剂粘度要低，不易发泡。　　

3、5、既经济又安全，价廉、易得、无毒、不易燃烧、化学性能稳定。　　第二节吸收平衡及吸收推动力第二节吸收平衡及吸收推动力　　一、相组成表示法（A+B混合物）（一）质量分数wA=mA/mwB=mB/mwA+wB=1（二）摩尔分数xA=nA/nxB=nB/nxA+xB=1两者的关系　　1、由摩尔分数求质量分数AmABBAAAABAAAxMMMnMnMnmmmw=+=+=　　2、由质量分数求摩尔分数BBAAAABBAAAABAAAMwMwMwMmMmMmnnnx+=+=+=（三）气体混合物的相组成将x改为y，

4、nnVVPPyAAAA===（四）摩尔比用X或Y表示。　　1、液相sABAAnnnnX==AABAAxxxxX?==　　12、气相AABAAABAAPPPPPyyyyX?==?==1　　二、相平衡关系　　二、相平衡关系（一）气体在液体中的溶解度　　1、气体在液体中的溶解平衡过程当气液两相达到溶解平衡时，气相中溶质的分压称平衡分压，用PA*表示；而液相中溶质的浓度称气体在液体中的溶解度或平衡溶解度。　　2、影响溶解度的因素①不同物质在同一溶剂中的溶解度不同，同一物质在不同的溶剂中的溶解度不同。　　②t

5、↑，溶解度↓；t↓，溶解度↑（PA一定）。　　③PA↑，溶解度↑；PA↓，溶解度↓（t一定，总压不高时）。　　（二）描述气——液相平衡关系的定律——亨利定律　　1、表达式AeExP=EPxAe=即在总压不高，温度一定的条件下，气、液两相达到平衡状态时，稀溶液上方溶质的平衡分压PA*与溶解度之间成正比。　　E——比例常数，称亨利系数，Pa。　　其值由实验测定。　　见P271表二　　2、适应范围总压不高（P<5atm），液相为稀溶液。　　3、其它表达式①用摩尔分率表示相组成∵PA=PyAPe=PyeAA

6、eemxPExPPy===m=E/P∴ye=mxm为相平衡常数，由实验测得。　　②用比摩尔分率表示相组成∵AABAAxxxxX?==1AAAXXx+=1同理AAAYYy+=1代入ye=mx中∴XmmXYe)(?+=11当溶液中溶质浓度很小时，X很小，Ye=mX　　1、吸收平衡线Y)(XfYe=X　　三、气液相平衡与吸收过程的关系（一）确定适宜的操作条件　　1、t↑，溶解度↓；t↓，溶解度↑（PA一定）低温有利于吸收。　　2、P↑，溶解度↓增压有利于吸收。　　（二）判别过程进行的方向和限度　　1、当Y

7、>Ye或XPe时，吸收可进行；　　2、当Y=Ye或X=Xe、P=Pe时，吸收不能进行；　　3、当YXe、P　　（四）确定吸收推动力　　1、吸收推动力的定义　　2、吸收推动力的表示ΔY=Y-YeΔX=Xe-X在相平衡图上表示例例含溶质A且摩尔分率为xA=0.2的溶液与压力为2atm,yA=0.15的气体等温接触,平衡关系为pe=1.2xA，则此时将发生过程。　　用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为Δy=，Δx=（摩尔分率）。　　如系统温度略有增高，则Δy将。　　如系统总压略有增高，则Δx将。

8、　　解m=E/P=1.2/2=0.6Ye=mx=0.6×0.2=0.12；Δy=y-ye=0.15-0.12=0.03Xe=p/E=0.15/0.6=0.25；Δx=xe-x=0.25-0.2=0.05若P↑，m↓，xe↑，Δx↑，故吸收；0.03，0.05，减少,增加第三节吸收传质机理第三节吸收传质机理　　一、物质传递的基本方式（一）分子扩散发生在静止流体和层流流体中。　　（二）对流扩散发生在湍流流体中。　　二、吸收机理（一）吸收的三个过程　　1、溶质由气相主体向气