化工原理总复习-----下4.ppt

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1、气体吸收概述分离依据：各组分在某种溶剂（吸收剂）中溶解度的差异解吸:从溶液中将溶解的气体释放出来。低温高压有利于吸收，高温低压有利于解吸溶解度xA(CA)yA(pA)平衡分压：平衡时气相中溶质的分压溶解度：一定的P、T下，气液两相达到平衡时，气体溶质在液体中的饱和浓度溶解度x=f（P、T、y(p)）亨利定律p2291定义：稀溶液p*=Exp*:平衡分压；E:亨利常数，E=E(T),单位同压强；试验测定x:平衡溶解度（摩尔分率）一般T↑→E↑→相同p*下x↓同一溶剂中，难溶气体的E值大，易溶气体的E值小；查P229表6-1亨利定律（2

2、）y*=mxy*:摩尔分率；m:相平衡常数，无因次；x：摩尔分率难溶气体的m值大，易溶气体的m值小m=m(T,P)p*=Ex亨利定律T↑→ E↑y*=mx难溶气体的E值大,H小,m大易溶气体的E值小,H大,m小m=m(T,P)易溶气体:如NH3,HCl难溶气体:如CO2O2H2判别过程的方向p230xAyA吸收？解吸？判别过程的方向p230y>y*溶质自气相转移至液相，即发生吸收过程y*yAy*=f(x)(y*=mx)xx*xyyx判别过程的方向p230y

3、判别过程的方向p230y＝y*气液两相达到平衡（动态平衡）y*=yCy*=f(x)xxyyx指明过程的极限p230气液两相达到平衡，过程达到极限yi=f(xi)y*yAy*=f(x)xyixi计算过程的推动力p230(y－y*)或(x*-x)推动力↑→速率↑y*yAy*=f(x)xx*（y－y*）以气相浓度差表示的吸收推动力xA(CA)yA(pA)（x*-x）以液相浓度差表示的吸收推动力费克定律P234T、P一定的二元体系一维定态:等分子反向扩散P234NA=-NBNA＝JANB＝JB分子扩散单向传质P235漂流因子:CM/CBM>

4、1或p/pBM>1JA=-JBNA=JA+NM(CA/CM)>NB=0对流传质理论一、双膜理论（常用）液相主体气相主体界面pApicicAZGZL三个模型：二、溶质渗透理论三、表面更新理论以(y-y*)表示p243NA=Ky(y-y*)1/Ky=1/ky+m/kx1/Ky:两膜总阻力1/ky：气膜阻力m/kx：液膜阻力易溶气体:如NH3,HClm/kx<<1/kyKy≈ky气膜控制：Ky≈kyy-y*≈y-yiyyiy*xxix*AKy≈kyP244图6-14a以(x*-x)表示NA=Kx(x*-x)1/Kx=1/mky+1/kx1

5、/Kx:两膜总阻力1/m1/mky：气膜阻力1/kx：液膜阻力难溶气体:如CO2O2H21/mky<<1/kxKx≈kx液膜控制：Kx≈kxyyiy*xxix*Ax*-x≈xi-xKx≈kxP244图6-14bNA=kG(p-pi)=ky(y-yi)=kx(xi-x)=kL(ci-c)NA=Ky(y-y*)=KX(x*-x)1/Ky=1/ky+m/kx易溶气体---气膜控制：Ky≈ky1/Kx=1/mky+1/kx难溶气体---液膜控制：Kx≈kxNA=ky(y-yi)=Ky(y-y*)设计型、操作型计算见计算复习操作型：G↑其他

6、条件不变L不变,m不变,y1不变,x2不变,H不变L?,L/G?,m?,y1?,x2?,x1?,y2?,η?,Kya?,HOG?,NOG?,H?吸收塔的操作及调节Kya∝G0.6～0.7Kya↑HOG=G/KyaHOG↑G↑,L不变L/G↓NOG↓HOG↑,H不变y1y2x2ab’bx1y2↑y1不变,y2↑η↓G(y1-y2)=L(x1-x2)Kya↑G(y1-y2)↑x1↑L不变,x2不变x2x’1y1y2ab’bx1x#1L↑→L/G↑→H不变，HOG不变→NOG不变G不变,y1不变,x2不变,H不变y1y2x2x’1ab’操

7、作型：→y2↓(η↑)T的影响T↓→m↓→y1y2x2x1ab’y1不变,x2不变,H不变操作型：→y2↓(η↑)(y-y*)↑→L/G不变H不变HOG↓(Kya↑)→NOG↑X2的影响H不变,HOG不变→NOG不变y2y1X1X2BB’→y2↓(η↑)或x1↓[G(y1-y2)=L(x1-x2)]x2↓操作型：→L/G不变→(y-y*)↑液体蒸馏蒸馏原理及操作蒸馏依据：组分挥发度不同分离液相均相混合物相对挥发度αABαAB=νA/νB=(pA/xA)/(pB/xB)αAB>1：A的挥发性比B强αAB<1：B的挥发性比A强αAB=1

8、：不能用普通精馏方法加以分离二元体系：yB=1-yAxB=1-xAyA=αxA/[1+(α-1)xA]相平衡方程轻组分A：易挥发组分重组分B：难挥发组分4、拉乌尔定律液相上方的平衡蒸汽压为pA=p0AxAxA=(P-p0B)/(p0A