氨在水中的溶解度

《氨在水中的溶解度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第五章吸收(2)分离混合气体以获得一定的组分吸收：利用各组分溶解度不同而分离气体混例：硫酸处理焦炉气以回收其中的氨合物的单元操作。洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃5.1化工中吸收操作液态烃处理裂解气以回收其中的乙烯、丙烯5.1.1吸收介绍及分类应用：(1)制取某种气体的溶液(3)环境污染的防治如：H2O＋NO2→HNO3用碱液吸收以除去锅炉排放废气中的SO2H2O＋HCl→盐酸用丙酮脱除裂解气中的乙炔H2O＋HCHO→福尔马林溶液吸收与精馏的主要差别：吸收：气相中吸收质的实际分压高于与液相成(1)不能直接得到较纯的溶质组分平衡的吸

2、收质分压，吸收质由气相向液相(2)液相温度远低于沸点，无显著的气化现象，为单向传质转移。过程吸收的逆过程为解吸，用于吸收质与吸收剂分离吸收过程中涉及三个(类)组分解吸：气相中吸收质的实际分压低于与液相成平吸收质(溶质)－能溶解、被吸收的组分衡的吸收质分压，吸收质由液相向气相转惰性组分(载体)－不被吸收的组分移。吸收剂－吸收操作所用的溶剂解吸和吸收原理相同，处理方法相同，传质方向吸收了溶质后的溶液为吸收液不同分类：⎧低浓度吸收溶质在气液两相中摩尔分率均较低(<0.1)⎪⎧物理吸收吸收质和吸收剂之间不发生显著的化学反应，⎨可认为流经

3、吸收塔的气、液相流率视为常数⎪⎪⎨吸收能否进行及进行限度，决定于气液平衡关系⎩高浓度吸收反之⎪⎩化学吸收吸收质和吸收剂之间有显著的化学反应⎧等温吸收热效应很小或吸收质含量很小，T升高不明显⎧单组分吸收气体中只有一个组分进入液相⎨⎨⎩非等温吸收溶解热效应，化学反应热大液相温度会升高⎩多组分吸收气体中有两个或多个组分进入液相工业生产中的吸收过程以低浓度吸收为主。本章主要讨论单组分低浓度的等温物理吸收过程。15.1.2吸收操作工业上一般吸收和解吸作为一个整体吸收一般采用气液逆流接触:气体从塔底进入液体从塔顶喷淋而下可使全塔平均传质推动

4、力最大(类似传热)若要求用的吸收塔高度太高，可采用串联或并联操作洗油脱除煤气中粗苯流程简图液体液体气体气体气体气体液体液体液体气体、液体均为串联气体串联，液体并联板式塔湿壁塔填料塔吸收设备：塔式常见气体气体气体溶剂溶剂溶剂塔设备内气液接触方式：级式接触：板式塔连续接触：湿壁塔、填料塔气体气体气体溶液溶液级式接触设备微分接触设备2吸收操作分离气体混合物应解决的问题：5.1.3吸收剂的选择(1)选择合适的溶剂(1)溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度越大，传质(2)提供适当的传质设备推动力越大，吸收速率越快，吸收剂的耗用量越(3)溶剂的再

5、生少。(2)选择性吸收剂对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。(3)挥发度在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，5.2气液相平衡关系即挥发度要小，以减少吸收剂的损失量。吸收操作极限：气液两相达平衡(4)粘度操作温度下粘度越低，塔内的流动阻力越F=C-ϕ+2=3-2+2=3小，扩散系数越大，有助于传质速率的提高体系四个变量中，只有3个独立变量(5)其它无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定∴T、P、气相组成、液相组成四个变量中，有三个为独立变量，另一个为它们的函数当总压P和温度T一定

6、时，气相组成只是液相组成的单值函数，此即为平衡关系•吸收过程中，除吸收质外其它气体组分均视为不溶解，则5.2.1溶解度曲线气相中惰性组分量可视为不变，同时由于单向传质，液相平衡状态下气相中的溶质分压称为平衡分压或饱吸收剂的量也可视为不变。和分压，液相中的溶质组成称为平衡组成或饱和组成。∴常用比摩尔分率表示气液相浓度气体在液体中的溶解度，就是指气体在液体中的气相中A组分物质的量y饱和组成。Y=＝AA惰性组分物质的量1-yA液相中A组分物质的量xX=＝AA吸收剂物质的量1-xA3SO2在水中的溶解度曲线氨在水中的溶解度曲线5.2.2

7、亨利定律难溶气体和大多数气体的稀溶液，气液平衡关系呈线性。易溶气体在一定浓度范围内，气液平衡关系可视为线性。（1）在同一溶剂(水)中，相同的温度和溶质分压下，不同气体的溶解度差别很大，其中氨在水中的溶解度大，二氧化硫在水中的溶解度小。(1)P*～x关系稀溶液上方的溶质分压与该溶质在液相中的摩尔分率成正（2）对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度的比，其比例系数即为亨利系数。升高而减小。PA*=ExA（3）对同一溶质，在相同的温度下，溶解度随气相分压的升高而增大。∴加压和降温有利于吸收操作，因为加压和降温可提高气体溶质的溶解

8、度。反之则利于解吸操作。•溶解度系数H与亨利系数E的关系：cVcMx==ScV+ρV−cVMAρ+c(MS−MA)在同一溶剂中，难溶气体的E值很大，而易溶气MS体的E值则很小；一般的，温度升高E增大，体cM现了气体的溶解度随温度升高而减小的变化趋p*=ESρ+c