气体吸收讲稿

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1、作业(63)(1)E=188.1MPa-0.21%(3)查E,Cmin=44.16mg/m3水Cmin=17.51mg/m3水(4)分别查E1.09×10-55.76×10-34.7×10-63.68×10-3(5）1.332.67第八章吸收ABSORPTION主要内容气液相平衡；吸收过程的传质机理吸收过程中速率的确定；运用基础理论，进行吸收塔的设计计算与操作计算；常用吸收塔的结构与选型设计计算。第一节概述一、什么是吸收？吸收是化工生产中用来分离混合气体的一种重要单元操作。可分为物理吸收和化学吸收。●原理：物理吸收是利用混合气中各组

2、分在溶剂中的溶解度的差异分离气体混合物；化学吸收则是以气体混合物各组分能否在溶剂中发生化学反应来分离混合气体。二、吸收的目的：1、回收或捕捉气体混合物中的有用物质制取产品2、除害（环保角度）除去工艺气体中的有害成分，净化气体,防止污染。★气体混合物分离的依据混合物中各组份间某种物理和化学性质的差异。混合物的分离:混合物+分离剂=相1+相2吸收操作中所用的溶剂称为吸收剂（或溶剂），用S表示；能溶解的组分称为溶质气体或吸收质，以A表示，不被吸收的组分称为惰性气体，以B表示。吸收操作所得到的溶液称为吸收液（成分为S和溶质A），排出的气体称

3、为吸收尾气(主要成分为惰性气体B，还含有残余的溶质A)。吸收操作的逆过程（即含溶质气体的液体，受到另一汽（气）相的作用使溶质与溶剂分离的过程）称为解吸。吸收和解吸常是一对相伴的操作，吸收用以提取所需的物质，而解吸用以分离所需的物质与吸收剂，并使吸收剂再生而重复使用。实例：煤气生产中的苯回收流程在炼焦和制取城市煤气生产中，焦炉煤气内含有少量的苯、甲苯类低碳氢化合物的蒸汽（约35g/m3），应予以分离。吸收解吸流程见例图※由上例可知：采用吸收操作实现气体混合物的分离必须解决下列问题（1）选择合适的溶剂，使能选择性地溶解某个（或某些）被分

4、离组分；（2）提供适当的传质设备以实现气液两相的接触，使被分离组分得以自气相转移至液相；（3）溶剂的再生，即脱除溶解于其中的被分离组分以循环使用。三、溶剂选择原则及原因溶剂的性能，特别是溶剂与气体混合物之间的相平衡关系直接决定着吸收操作的成功与否。根据物理化学中有关相平衡的知识，评价溶剂优劣的主要依据应包括：（1）溶剂应对混合气体中被分离组分具有较大的溶解度；（2）溶剂对混合气体中其它组分溶解度要小，具有较高的选择性；（3）溶质在溶剂中的溶剂度对温度变化比较敏感；（4）溶剂的蒸气压要底，以减少吸收和再生过程中溶剂的挥发损失；（5）溶

5、剂应具有较好的化学稳定性；（6）溶剂具有较低的粘度，不易产生泡沫。（7）价格低廉、易得、无毒、不易燃烧。三大对A和B的溶解度差异要大对A的溶解度要大对A的溶解度在条件改变时变化要大三小挥发性小粘度小腐蚀小技术经济性四、吸收设备：吸收塔填料塔板式塔级式接触微分接触板式吸收塔：气体与液体逐级逆流接触填料吸收塔：湿壁塔、降膜塔，液体呈膜状流下，通常在塔内充填有瓷环之类的填料。在此类设备中，气体或液体中可溶组分的浓度随塔板高度的变化而呈阶梯式的变化。在此类设备中，气体或液体中可溶组分的浓度随设备高度的变化而呈连续式变化。★这两种设备由于吸收

6、过程浓度变化方式不同，采用的是完全不同的计算方法，需要注意加以区分。五、解吸：解吸是使溶质从溶液中脱除的过程。是吸收的逆过程。其目的为：（1）溶剂再生；（2）得到溶质。吸收和解吸构成了一个完整的流程。常用的解吸方法：升温减压吹气最为常见六、吸收的种类：●物理吸收、化学吸收(可以强化传热过程?)●单组分吸收、多组分吸收●等温吸收、非等温吸收主要讨论单组份、低浓度、等温、连续的物理吸收过程。七、吸收操作的经济性（1）气、液两相流经吸收设备的能量消耗；（2）溶剂的挥发损失和变质损失（3）溶剂的再生费用，即解吸费用再生费用所占比例最大。吸收

7、溶质之后的溶液恰好是工艺过程的产品，因为不再需要溶剂的再生，这种吸收过程最经济。●低浓度吸收、高浓度吸收第二节气液相平衡这里所讨论的吸收过程仅限于一些比较简单的情况：（1）气体混合物中只有一个组分溶于溶剂，其余组分在溶剂中的溶剂度极低可以忽略不计，视为惰性组分；（2）溶剂的蒸气压很低，其挥发损失可以忽略，即气体中不含溶剂蒸气。吸收过程与传热过程比较类似但又有所区别，吸收过程是气液相间的物质传递，传递的推动力来源于不是两相的浓度差而是气液相之间的相平衡关系差异。因此我们必须研究气液两相之间的相平衡。一、什么是气液相平衡？吸收过程进行时

8、，必定存在一定的推动力，这一推动力与体系的平衡关系有关。混合气体和溶剂在一定温度和压力下，经长期充分接触后，达到一种动态平衡，即：吸收速率=解吸速率。这种状态被称为气液相平衡。当吸收速率=解吸速率[mol/(m2·s)]，气液两相达到