化工原理下第八章吸收卓越

《化工原理下第八章吸收卓越》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第8章吸收8.1概述8.2吸收过程相平衡基础8.3模型和传质速率方程8.4吸收塔的计算8.5其他类型吸收化工原理下册分离气体混合物。根据混合物各组分的物理和化学差异，如吸附、吸收。吸收是其中的一种，根据溶解度差异。吸收是将气体混合物与适当的液体接触，气体中一种或多种组分溶解于液体中，不能溶解的组分仍保留在气相中，利用各组分在液体中溶解度的差异,对其进行选择性溶解,使气体中不同组分得到分离的单元操作。混合气中，能溶解于液体的组分称为溶质。不能溶解的组分称为惰性气体。用于溶解气体的液体称为吸收剂，溶有气体的溶

2、液称为溶液。一、气体吸收在化工中的应用8.1概述1．制取化工产品将气体中需要的成分用指定的溶剂吸收出来，成为液态产品。如：用水吸收HCl、NO2制取工业盐酸和硝酸。2．分离气体混合物工业上利用吸收分离气体混合物。热甲碱法吸收二氧化碳。3．从气体中回收有用组分用洗油回收粗苯或二氯乙烷。一、气体吸收在化工中的应用8.1概述4．气体净化①原料气的净化。②尾气、废气的净化以保护环境。5．生化工程菌体在发酵罐中培养。发酵罐中要给予大量的空气以维持微生物的正常代谢，要应用空气中的氧在水中吸收这一过程。一、气体吸收在化

3、工中的应用8.1概述化学吸收和物理吸收。单组分吸收和多组分吸收。非等温吸收和等温吸收。本章研究物理吸收、单组分吸收和等温吸收。二、吸收过程分类8.1概述吸收通常在吸收塔内进行，其中以填料塔的应用较为普遍。生产中除少部分直接获得液体产品的吸收操作之外，一般都需对吸收后的溶液三、工业吸收过程8.1概述进行解吸，使溶剂再生，能够循环使用。同时也得到有价值的溶质。这样，除了吸收塔以外，还需与其它设备一道组成一个完整吸收-解吸的流程。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.选择适当的溶剂，能选择性的溶

4、解某个被分离组分；2.提供适当的设备实现气液两相接触，使被分离组分从气相转移到液相。3.溶剂的再生，以便循环使用。另外:溶剂具有良好的化学稳定性和热稳定性；无毒、不易燃易爆；腐蚀性小；价廉易得等。三、工业吸收过程8.1概述8.2吸收过程相平衡基础8.2.1气液相平衡关系气体混合物与溶剂接触，溶质气体向液相转移，使溶液中溶质(A)的浓度cA增加，直到达到饱和，浓度不再发生变化。这种状态称为气液溶解相平衡。平衡状态下气相中的溶质分压称为平衡分压pA*，液相中的溶质浓度称为平衡浓度cA*，简称为溶解度。8.2吸

5、收过程相平衡基础8.2.1气液相平衡关系对于单组分物系，组分数3个(溶质、惰性气体和溶剂)，相数2个(气、液)，根据相率，自由度F为F＝组分数－相数+2＝3－2+2=3即在温度、总压和气、液组成四个变量中，三个是自变量。将溶解度cA*表示成温度t、总压P和气相组成的函数，即cA*＝f(t、P、气相组成)。在总压不很高的情况下，认为溶解度cA*与总压无关，则cA*＝f(t、pA)，或者，pA*＝f(t、cA)。在相同的温度和分压下，不同气体溶解度有很大的差别。①O2、CO2，溶解度很小，称难溶气体；②NH3

6、，溶解度很大，称易溶气体；③介乎两者之间SO2称溶解度适中气体。加压和降温可以提高气体溶解度，cA*＝f(t，pA)，对吸收有利。课本32页图8-2如下8.2吸收过程相平衡基础8.2.1气液相平衡关系pA*＝f(t、cA)亨利定律：稀溶液、低压和一定温度下，气、液达到溶解相平衡，则pA*＝ExA亨利系数由实验确定，它随物性和温度而变化。对于一定气体溶于一定溶剂，温度升高，E增大。8.2吸收过程相平衡基础8.2.2亨利定律若干气体在水中的亨利常数E之值气体E,MPa0°C5°C10°C15°C20°C25°

7、C30°C35°C40°C50°C60°C80°C100°C氦131001280012700126001230011600氢5870616064406700692071607390752076107750775076507550氮536060506770748081408760936099801050011400122001280012800空气4380494055606150673072907810834088109580102301080010800一氧化碳3570401044804950543058

8、806280668070507710832085608570氧2580295033103690406044404810514054205960637069607100甲烷2270262030103410381041804550492052705850634069107100一氧化氮1710153022102450267029103140335035703950423045404600乙烷12801570192022902660