化工原理课件—— 气体吸收.ppt

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1、第二章气体吸收教学要求§8-1气液相平衡§8-2物料衡算关系§8-3吸收塔的计算§8-4吸收系数§8-5脱吸及其他条件下的吸收本章小结化工原理1第五章气体吸收教学要求重点：传质速率方程，低浓吸收填料层高度的计算。覆盖内容：分子扩散及涡流扩散的概念，菲克定律，一维定常分子扩散速率，等分子反向扩散，单向扩散，总体流动；浓度的不同表示法及其关系，模型，相内传质速率式；相平衡关系，传质的方向、限度和推动力、双膜模型及传质理论简介；相际传质速率式，传质阻力，气膜控制、液膜控制；吸收操作的基本概念，典型吸收设备与流程，吸收过程的相平衡关系（溶解度曲线，亨利定律），影响平衡的主要因素；吸

2、收过程的物料衡算，操作线方程，吸收剂的选择及用量的确定，最小溶剂用量的概念；传质单元数及传质单元高度的概念，吸收因子（解吸因子）的概念，低浓吸收填料层高度的计算（平衡线为直线及曲线两种情况）；传质系数的测定与准数关联式；高浓度吸收的特点及计算的主要方程及步骤；非等温吸收的特点及平衡关系的确定。化工原理2第五章气体吸收定义：利用混合气体各组分在溶剂溶解度差异而实现气体分离的操作。1.气体吸收以双组分（A+B）混合气为例，其中原料气A＋B吸收剂S尾气B(含微量A)溶液S+A吸收塔能溶解于溶剂中的组分，称为溶质（或吸收质），以“A”表示；不能溶解的组分称为惰性气体，以“B”表示；所用

3、的液相溶剂称为吸收剂，用“S”表示；吸收液——S+A；吸收尾气——（A）+B。§2-0概述化工原理3第五章气体吸收注意传质方向：吸收，溶质：气相液相解吸（脱吸）—与吸收相反的操作，溶质：液相气相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。2.气体吸收的应用场合制取某种气体的液态产品工业废气的治理示例：废气中含有SO2、H2S等有害气的脱除。化工原理4第五章气体吸收等温吸收、非等温吸收（4）按溶液溶质组分浓度高低分：低浓度吸收、高浓度吸收（3）按溶液温度是否发生变化分：4.吸收

4、操作的示意流程图及典型的传质设备：A.示意流程图如下：单组分吸收：只有一个溶质组分进入液相；多组分吸收：有两个及其以上的组分进入液相。（2）按溶质组分多少分：3.分类（1）有无化学反应：物理吸收、化学吸收化工原理5第五章气体吸收示意流程图（p26)化工原理6第五章气体吸收B.传质设备分类及典型的传质设备整个过程的经济性主要由解吸塔决定。如：用Na2CO3（不用NaOH）水溶液吸收混合气中的CO2，生成NaHCO3,可以将NaHCO3溶液升温使其分解，从而循环利用Na2CO3水溶液。a、传质设备的分类按所处理物系相态分类传质设备气液传质设备液液传质设备气固传质设备液固传质设备传质

5、设备按两相的接触方式分类逐级接触式设备微分接触式设备化工原理7第五章气体吸收b、典型的传质设备吸收操作在塔设备内进行，工业上主要有两类型塔设备（板式塔和填料塔）：（1）填料塔：在填料塔内气、液接触是连续进行的。（2）板式塔：在板式塔内气、液接触逐级进行的。具体内容见塔设备。化工原理8第五章气体吸收板式吸收塔填料吸收塔化工原理9第五章气体吸收板式塔为逐级接触式的气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。板式塔的结构1.壳体2.塔板3.溢流堰4.受液盘5.降液管（1）、板式塔化工原理10第五章气体吸收填料塔为连续接触式的气液传质设备，它主要由圆柱形壳

6、体、液体分布器、填料支承板、塔填料、填料压板及液体再分布装置等部件构成。1.塔壳体；2.液体分布器；3.填料压板；填料塔结构示意图（2）、填料塔4.填料；5.液体再分布器；6.填料支承板。化工原理11第五章气体吸收一般传质单元操作的计算，包括以下几项内容：物料衡算；平衡关系；速率关系（已介绍）；能量衡算。化工原理12第五章气体吸收§2-1吸收过程的相平衡溶质在气、液相间的平衡关系是分析判断溶质在相间传递过程中的方向、极限以及确定传递过程推动力大小的依据。由f＝3知：气液两相平衡时，变量P、t、yA、xA中只有三个是独立变量。1.相律，单组分物理吸收体系的自由度f应为：f＝C－P

7、＋2；相数P＝2（为V、L）、组分数C＝3（分别为A、B、S），f=3t和总压P一定下，气液相平衡时，气相组成是液相组成的单值函数,即y=f(x)。化工原理13第五章气体吸收液体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。溶解度曲线如图：化工原理14第五章气体吸收用二维坐标绘的气液相平衡关系曲线，又称为溶解度曲线。一.气体的溶解度曲线t1>t2>t3，x1