河北化工医药职业技术学院化原(I)

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1、第八章吸收1第一节概述一、吸收操作及其在化工生产中的应用吸收操作：用适当的液体吸收剂处理气体混合物，以除去一种或多种组分的操作。分离的依据：混合气中各组分在液体溶剂中溶解度的不同。分离的对象：气体混合物。操作性质：气—液相间的传质过程。（单向）2吸收质（溶质）——可溶组分（A）惰性气（载体）——不被吸收的组分（B）吸收剂（溶剂）——吸收操作中所用的液体（S）吸收液——吸收操作中所得到的溶液（A+S）尾气——吸收操作中所排出的气体（B+S）3（1）气体吸收选择一定的溶剂（外界引入第二相）造成两相，处理气体混合物。（2）液体蒸馏对于液体混合物加热，使混合物内部

2、造成两相，利用不同组分挥发性的差异，使得液体混合物得以分离。4（3）固体干燥对含一定湿分的固体提供一定的热量，使溶剂汽化，利用湿分压差，使湿分从固体表面或内部转移到气相，从而将含湿分的固体物料得以净化。58.1.2.相组成表示法1．质量分率与摩尔分率质量分率：在混合物中某组分的质量占混合物总质量的分率。摩尔分率：在混合物中某组分的摩尔数占混合物总摩尔数的分率。6气相：液相：质量分率与摩尔分率的关系：72．质量比与摩尔比质量比：混合物中某组分A的质量与惰性组分B（不参加传质的组分）的质量之比。摩尔比：混合物中某组分的摩尔数与惰性组分摩尔数之比。8气相：液相：

3、质量分率与质量比的关系：摩尔分率与摩尔比的关系：93．质量浓度与摩尔浓度质量浓度：单位体积混合物中某组分的质量。摩尔浓度：单位体积混合物中某组分的摩尔数。10质量浓度与质量分率的关系：摩尔浓度与摩尔分率的关系：c—混合物在液相中的总摩尔浓度，kmol/m3；—混合物液相的密度，kg/m3。114．气体总压与理想气体中组分的分压总压与某组分的分压之间的关系:摩尔比与分压之间的关系:摩尔浓度与分压之间的关系:125.1.3.气体吸收过程1.气体吸收的目的（1）分离混合气体以获得一定的组分。（2）除去有害组分以净化或精制气体。（3）制备某种气体的溶液。（4）工

4、业废气的治理。2.吸收的依据混合物各组分在某种溶剂中溶解度的差异。133．吸收过程及设备14吸收质惰性组分溶剂吸收液吸收尾气154．吸收流程吸收与解吸流程含苯煤气脱苯煤气洗油苯水过热蒸汽加热器冷却器165．吸收分类（1）物理吸收和化学吸收（2）单组分吸收和多组分吸收（3）等温吸收和非等温吸收（4）高浓度吸收和低浓度吸收6．吸收剂的选择要求（1）溶解度大；178.2.气液相平衡8.2.1.气液相平衡关系8.2.2.相平衡关系在吸收过程中的应用188.2.1.气液相平衡关系1．溶解度曲线平衡状态：一定压力和温度，一定量的吸收剂与混合气体充分接触，气相中的溶质向

5、溶剂中转移，长期充分接触后，液相中溶质组分的浓度不再增加，此时，气液两相达到平衡。饱和浓度：平衡时溶质在液相中的浓度。19平衡分压：平衡时气相中溶质的分压。平衡状态的因素F＝C－＋2=3－2+2=3当压力不太高、温度一定时p*A=f1（x）y*=f2（x）p*A=f3（cA）20氨在水中的溶解度液相中氨的摩尔数气相中氨的分压60℃50℃40℃30℃2120℃下SO2在水中的溶解度101.3kPa202.6kPaxy22t=293KCO2NH310ncA,kmol/m3pA,kPa几种气体在水中的溶解度曲线23讨论：（2）温度、y一定，总压增加，在同一溶剂

6、中，溶质的溶解度x随之增加，有利于吸收。（1）总压、y一定，温度下降，在同一溶剂中，溶质的溶解度x随之增加，有利于吸收。24（3）相同的总压及摩尔分率，cO2

7、率；E——亨利常数，单位同压强单位。261）（2）亨利定律其它形式H——溶解度系数，kmol/（m3·kPa）cA——摩尔浓度，kmol/m3；H与E的关系：27H的讨论：1）H大，溶解度大，易溶气体2）P对H影响小，2）m——相平衡常数，无因次。28m与E的关系：m的讨论：1）m大，溶解度小，难溶气体2）293）【例5-1】某系统温度为10℃，总压101.3kPa，试求此条件下在与空气充分接触后的水中，每立方米水溶解了多少克氧气？=101.3×0.21=21.27kPa查得10℃时，氧气在水中的亨利系数E为3.31×106kPa。303.57×10-4k

8、mol/m3W=3.57×10-4×32×1000=11.42g/