化工原理--夏清版配套课件(15-16学时).ppt

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1、通过本章学习，应掌握吸收的基本概念、吸收过程的平衡关系与速率关系；掌握低浓度气体体吸收的计算方法；了解吸收系数的获取途径和解吸过程的概念与计算方法。学习目的与要求第2章吸收12.1概述2.1.1吸收的原理与流程第2章吸收2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引入一液相（吸收剂）各组分在吸收剂中溶解度不同。气体混合物分离物系形成两相体系的方法传质原理3二、气体吸收的流程吸收流程吸收过程：溶质溶解于吸收剂中气液两相逆流操作解吸过程：溶质从溶液中释放出气液两相并流操作气体吸收过程在吸收塔内进行。吸收解吸4具有

2、吸收剂再生的连续吸收流程52.1概述2.1.1吸收的原理与流程2.1.2吸收的分类与应用第2章吸收6一、气体吸收的分类气体吸收按被吸收组分数目按有、无化学反应按溶质浓度的高低低浓度吸收按温度有、无变化多组分吸收物理吸收化学吸收高浓度吸收等温吸收非等温吸收气体吸收过程的分类方法7二、气体吸收的工业应用①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。③回收混合气体中所需的组分示例：用洗油处理焦炉煤气以回收苯族烃。④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②制取某种气

3、体的液态产品82.1概述2.1.1吸收的原理与流程2.1.2吸收的分类与应用2.1.3吸收剂的选择第2章吸收9吸收剂的选择①溶解度大：②选择性④黏度低：⑤其他吸收剂对溶质组分的溶解度要大。好：吸收剂应对溶质组分有较大溶解度，而对混合气体中的其他组分溶解度甚微。3蒸汽压低：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。吸收剂选择的原则102.1概述2.2气体吸收的相平衡关系2.2.1气体在液体中的溶解度第2章吸收11一、溶解度曲线液体S气体（A＋B）A溶

4、解A逸出平衡方程达平衡状态时气体在液体中的溶解度—气相平衡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12氨在水中的溶解度易溶13二氧化硫在水中的溶解度中等溶解度14氧在水中的溶解度难溶15二、温度、压力对溶解度的影响①加压和降温；对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度的升高而减小。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。②减压和升温。有利于吸收操作有利于解吸操作温度的影响压力的影响注意162.1概述2.2气体吸收的相平衡关系2.2.1气体的溶解度2.2.2亨利(Henry)定律

5、第2章吸收17一、亨利定律的表达式总压不高、温度一定时稀溶液上方气相溶质的平衡分压与该溶质在液相的摩尔分数成正比。此关系成为亨利定律，即式中：E——亨利系数，kPa。溶解度亨利系数～1.p－x关系①易溶气体；②难溶气体。E小E大注意18若溶质在气、液相中组成分别以分压p、物质的量浓度c表示，亨利定律的形式为式中：H——溶解度系数，kmol/(m·kN)。溶解度溶解度系数～2.p－c关系①易溶气体；②难溶气体。H大H小一、亨利定律的表达式注意19若溶质在气、液相中组成分别以摩尔分数y、x表示，亨利定律形式为式中：m——相平衡常数。溶解度相平

6、衡常数～3.y－x关系①易溶气体；②难溶气体。m小m大一、亨利定律的表达式注意204.Y－X关系摩尔比定义一、亨利定律的表达式21由以上定义得整理得对于低浓度吸收简化得一、亨利定律的表达式22亨利定律表达式可改写为以下形式：一、亨利定律的表达式23二、各系数间的关系亨利定律表达式各系数间的关系如下：溶液密度溶剂S的摩尔质量E－H关系E－m关系H－m关系242.1概述2.2气体吸收的相平衡关系2.2.1气体的溶解度2.2.2亨利定律2.2.3相平衡关系在吸收过程中的应用第2章吸收25一、判断传质进行的方向设某瞬时，气相中溶质的实际组成为y，

7、溶液中溶质的实际组成为x。若传质方向由气相到液相进行吸收过程若传质方向由液相到气相进行解吸过程26二、确定传质的推动力以气相浓度差表示的传质推动力以液相浓度差表示的传质推动力吸收推动力示意图27三、指明传质进行的极限对于逆流吸收塔，塔底液相出口最大组成塔顶气相出口最低组成x2x1y1y2≥≤282.1概述2.2气体吸收的相平衡关系2.3吸收速率方程式第2章吸收293031323334