化工原理教学教案 吸收.ppt

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1、目录第九章吸收第一节概述一、什么是吸收二、吸收的目的三、吸收分类四、吸收设备及流程五、吸收剂的选择1《化工原理》电子教案/目录目录第九章吸收第二节气液相平衡一、溶解度及溶解度曲线二、亨利定律第三节吸收过程模型及吸收速率方程一、双膜模型二、吸收速率方程第四节二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算一、物料衡算和操作线方程二、吸收剂用量的确定三、塔径的计算四、填料层高度的计算2《化工原理》电子教案/目录目录第九章吸收习题课第四节二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算五、高浓气体吸收六、解吸第五节其他类型的吸收简介第三版第18次印刷的教材更正第九章小结3《化工原理》电子教案/目录第九章吸收第一节概述一、

2、什么是吸收相界面ABCD气体混合物液体S惰性组分吸收剂溶质利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来分离气体混合物的操作称为吸收。4第一节概述二、吸收的目的1．制取产品例如，用98%的硫酸吸收SO3气体制取98%硫酸；用水吸收氯化氢制取31%的工业盐酸；用氨水吸收CO2生产碳酸氢铵等。2．从气体中回收有用的组分例如，用硫酸从煤气中回收氨生成硫胺；用洗油从煤气中回收粗苯等。3．除去有害组分以净化气体主要包括原料气净化和尾气、废气的净化以保护环境。例如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳；燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱SO2等。5第一节概述三、吸收分类相界面ABCD气体混合物液体S惰

3、性组分吸收剂溶质本章要介绍的6请点击观看动画第一节概述四．吸收设备及流程1、吸收设备-----塔设备7第一节概述2．吸收流程单一吸收塔流程：吸收剂常常需要回收再利用8第一节概述2．吸收流程多塔吸收流程9第一节概述五．吸收剂的选择5．其它-----无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、价廉易得，并具有化学稳定性等要求。1．溶解度-----对溶质组分有较大的溶解度2．选择性-----对溶质组分有良好的选择性，即对其它组分基本不吸收或吸收甚微，3．挥发性-----应不易挥发4．黏性-----黏度要低10第二节气液相平衡一、溶解度及溶解度曲线(对双组分气体)气液达到相平衡时，液相中的溶质浓度称为

4、溶解度，记作对双组分气体吸收，所有变量共4个：温度T、总压P、气相组成、溶解度----独立变量只有3个，例如：T、P、pA在几个大气压以内、温度T一定条件下，（溶解平衡）11第二节气液相平衡一、溶解度及溶解度曲线上述具体函数关系目前尚无法理论推得，需通过实验方法对具体物系进行测定。如下图示出了四种气体在20C下在水中溶解度曲线。12难溶体系溶解度适中体系易溶体系说明：（1）不同气体的溶解度差异很大（2）对于稀溶液或极稀溶液，溶解度曲线近似为直线，即-----亨利定律pA=723cApA=25.5cApA=0.36cApA=0.0136cA13二、亨利定律通常由实验测定。可从有关手册

5、中查得。如图，H越大，表明在相同的pA下cA*越大，故越易溶。T，HP在几个大气压范围内对H影响可忽略。其他情况下，一般P，H属物性获取方法：影响因素：-----亨利定律溶解度系数，kmol/(m3Pa)思考：H越大，表明越易溶还是越难溶？14二、亨利定律-----亨利定律亨利定律的其他形式：E越大，越难溶；亨利系数，Pa相平衡常数，无量纲思考：E越大，表明越易溶还是越难溶？E的影响因素：T，E；P对E影响可忽略。m的影响因素：T，m；P，m思考：m越大，表明越易溶还是越难溶？m越大，越难溶；15教材更正P24第六行（8-5）应为（8-5a）。P24－30所有大

6、写的C均应为小写的c。P30例9－4的第七行“表示明”应为“表示时”作业：16第三节吸收过程模型及吸收速率方程三个串联传质环节：气体液体气体侧的对流传质界面溶解一、吸收过程模型NAGNAL液体侧的对流传质----双膜模型17二、吸收速率方程类似地：---分吸收速率方程NAGNALNAG=NAL对流传质方程：18二、吸收速率方程----以分压差为推动力的气相总吸收速率方程19二、吸收速率方程------以摩尔浓度差为推动力的气相总吸收速率方程-----以摩尔分率差为推动力的气相总吸收速率方程-----以摩尔分率差为推动力的液相总吸收速率方程20二、吸收速率方程液相总传质推动力气相总传质

7、推动力气相分传质推动力液相分传质推动力吸收速率方程的分析：关于传质推动力操作点P离平衡线越近，则总推动力就越小21二、吸收速率方程气膜控制故----如图，气膜较厚，液膜较薄，即阻力主要由气膜决定。2、关于传质阻力易溶体系属于这种情况。22二、吸收速率方程液膜控制----如图，液膜较厚，气膜较薄，即阻力主要由液膜决定。难溶体系属于这种情况。故23二、吸收速率方程双膜控制----如图，液膜、气膜厚度相当，气膜阻力和液膜阻力均不可忽略。溶解度适中的体系属