吸收化工原理ppt课件.ppt

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1、第九章吸收Absorption1一、吸收过程：1.定义：气相液相2.依据：不同气体组分在液体中的溶解度差异第一节概述NH3:气相液相23.相关概念：吸收质(溶质)：A尾气：B+(A)惰性组分(载体)：B吸收剂：S吸收液：S+A3二、吸收的应用：A有用；回收A有害；净化制备A的S溶液。三、解吸：液相气相4四、吸收的分类：性质溶质数目热效应物理：化学：无明显化学反应有明显化学反应等温：非等温：温变小温变大单组分：多组分：A为1个A为多个5五、吸收剂的选择依据：溶解度（大）&对温度敏感；吸收选择性（高）-

2、-选择系数挥发度（小）；粘性（小）；稳定性高、腐蚀性小等。6逐级接触式微分接触式(连续)——板式塔——处理量大——填料塔——处理量小分类六、吸收设备：78第二节气液相平衡研究目的：吸收的极限？吸收的推动力？1.气液平衡气相：pA*液相：CA*气相液相气体溶解度：T和P一定,平衡时的浓度——极限程度一、溶解度曲线9（3）摩尔比气相液相（1）摩尔浓度（2）摩尔分率气相液相平衡浓度的不同表达方法10相律：C＝3，P=2，参数：P、T、y()、x∴f=32、影响平衡溶解度的因素113.溶解度曲线T一定：溶解

3、度（平衡浓度）和平衡分压关系曲线——已知气相实际分压：已知液相实际浓度：12特点：同若同若若利于吸收；若利于脱吸。13同T同下，大，易溶同T同下，大，难溶14二、气液相平衡关系式——亨利定律1.表达式：(液相浓度用摩尔分率表示)T一定，亨利系数,单位同无因次说明：P<5atm，稀溶液，平衡状态时：理想溶液，T一定，P<5atm，非理想溶液，15同S中互成平衡已知气相实际分压：已知液相实际浓度：162.表达式：(液相浓度用摩尔浓度表示)溶解度系数,关系式：溶液的密度17说明：同S中18相平衡常数(分配

4、系数)道尔顿定律：3.表达式(气液均用摩尔分率表示)关系式：19说明：同S中20气相液相4.表达式(气液均用摩尔比表示)215.其他表示法：(√)(√)(√)(√)(X)平衡关系为：(√)22例:二氧化碳的体积分数为30％的某种混合气体与水充分接触，系统温度为30℃,总压为101.33kPa。试求液相中二氧化碳的平衡组成，分别以摩尔分数和物质的量浓度表示。在操作范围内亨利定律可适用。道尔顿定律：解：查表得：30℃23另一解法24三、相平衡与吸收过程的关系1.判断传质方向及推动力：已知体系的若——吸收

5、，若——平衡，若——解吸,若——吸收,若——平衡，若——解吸,25例：设在1atm，20℃下氨气在水中的E=95.25kPa.(1)使含氨y=0.1的混合气和x=0.05的氨水相接触,判断传质过程为吸收还是解吸?解:(1)吸收吸收过程的极限为26解吸(2)若以y=0.05的含氨混合气与x=0.1的氨水接触时,结果?解吸27第三节传质机理与吸收速率1.吸收传质步骤：气相主体→气液相界面；相界面上的溶解（阻力≈0）；服从气液平衡关系相界面→液相主体。2.传质形式：分子扩散——分子的热运动涡流扩散——质点

6、的宏观运动（静止、滞流）（湍流）浓度高→低28一、传质机理1.菲克（Fick）定律：扩散通量浓度变化率,A在B中的分子扩散系数，(一)分子扩散：29（P不太高，T均匀）说明：不稳定的分子扩散302.等分子反向扩散(1)传质速率()——总传质速率①稳定②等分子31∵无气体的宏观运动3233例：在上图所示的两个大容器内分别装有浓度不同的NH3和N2两种气体的混合物。连通管长为0.61m，内径为24.4mm，T＝25℃，压强为101.3kPa。左侧容器内NH3分压为20kPa，右侧容器内NH3分压为6.6

7、7kPa。已知该条件下NH3－N2的扩散系数为2.30*10-5m2/s。求(1)单位时间内从容器1向容器2传递的NH3量，kmol/s;(2)连通管中与截面1相距0.305m处的NH3分压，kPa。34解:(1)稳定的等分子反向扩散单位时间内传递的NH3量(2)稳态过程35或363.单向扩散(1)总体流动N－－总体流动的通量(A+B)总体流动中A的通量总体流动中B的通量（2）分子扩散37(3)传质速率：A组分：B组分：38又39又40漂流因数漂流因数不大时，——总体流动对传质速率的影响；41例：一

8、氨水贮槽直径为2m，槽内装有农业氨水，浓度为10％(质量浓度)，敞口，氨以分子扩散方式挥发而损失。假定扩散时是通过一层厚度为5mm的静止空气层，平均温度为20℃。在1atm下，氨的扩散系数为0.0647m2/h。试计算一昼夜内氨的挥发损失量。E=268.8kPa,假设氨水浓度不变。解:氨在空气中的分压42434.扩散系数介质种类；温度：影响因素：压强：影响气体D;浓度：影响液体。——物性常数P↑,D↓445.液相中分子扩散：较小溶剂浓度的对数平均值。单向扩散：45(湍