化工原理天大柴诚敬学时

化工原理天大柴诚敬学时第一页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.1.1吸收的原理与流程第八章气体吸收第二页，共三十四页，2022年，8月28日原料气A＋B吸收剂S尾气B(含微量A)溶液S+A一、气体吸收的原理吸收塔形成两相体系的方法引入一液相（吸收剂）

各组分在吸收剂中溶解度不同。分离物系气体混合物传质原理第三页，共三十四页，2022年，8月28日二、气体吸收的流程吸收过程吸收过程：溶质溶解于吸收剂中逆流操作解吸过程：溶质从溶液中释放出并流操作气体吸收过程在吸收塔中进行。吸收解吸第四页，共三十四页，2022年，8月28日具有吸收剂再生的连续吸收流程第五页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.1.1吸收的原理与流程8.1.2气体吸收的分类与应用

第八章气体吸收第六页，共三十四页，2022年，8月28日一、气体吸收的分类气体吸收按被吸收组分数目单组分吸收按吸收有无化反按溶质组成的高低

低组成吸收√√多组分吸收物理吸收化学吸收√高组成吸收气体吸收过程的分类方法第七页，共三十四页，2022年，8月28日一、气体吸收的分类气体吸收按气液接触方式

常规吸收按吸收的温度变化

√膜基吸收等温吸收非等温吸收√本章讨论重点单组分低组成的常规等温物理吸收过程。第八页，共三十四页，2022年，8月28日二、气体吸收的工业应用净化或精制气体示例：合成氨工艺中合成气中的净化脱碳。示例：用水吸收氯化氢气体制取盐酸。

回收混合气体中所需的组分

示例：用洗油处理焦炉气以回收芳烃。

工业废气的治理

示例：废气中含有SO2、H2S等有害气的脱除。

气体吸收的应用场合制取某种气体的液态产品第九页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.1.1吸收的原理与流程8.1.2气体吸收的分类与应用

8.1.3吸收剂的选择第八章气体吸收第十页，共三十四页，2022年，8月28日吸收剂的选择

吸收剂选择的原则溶解度选择性挥发度黏度其它吸收剂对溶质组分的溶解度要大。吸收剂应对溶质组分有较大溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微。吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小。吸收剂在操作温度下的黏度要低。无毒、无腐蚀、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定。

第十一页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.2吸收过程的相平衡关系

8.2.1气体在液体中的溶解度第八章气体吸收第十二页，共三十四页，2022年，8月28日一、溶解度曲线

液体S气体（A＋B）A

溶解A

逸出平衡方程达平衡状态时气体在液体中的溶解度～气相分压液相组成在一定温度和压力下，令某气体混合物（A＋B）与液体S接触。溶解度曲线第十三页，共三十四页，2022年，8月28日

氨在水中的溶解度40050易溶第十四页，共三十四页，2022年，8月28日

二氧化硫在水中的溶解度5068中等溶解度第十五页，共三十四页，2022年，8月28日

氧在水中的溶解度500.002难溶第十六页，共三十四页，2022年，8月28日二、温度和压力对溶解度的影响温度的影响

加压和降温

对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度的升高而减小。

对同一溶质，在相同的温度下，溶解度随气相分压的升高而增大。压力的影响注意减压和升温有利于吸收操作有利于解吸操作第十七页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.2吸收过程的相平衡关系

8.2.1气体在液体中的溶解度8.2.2亨利定律第八章气体吸收第十八页，共三十四页，2022年，8月28日一、亨利定律的表达式

若溶质在气、液相中的组成分别以分压p、摩尔分数x表示，亨利定律为E—

亨利系数，kPa

溶解度亨利系数～1.p～x关系

易溶气体注意难溶气体E小E大第十九页，共三十四页，2022年，8月28日

若溶质在气、液相中的组成分别以分压p、摩尔浓度

c表示，亨利定律为H—

溶解度系数，kmol/(m3·kPa)溶解度溶解度系数～2.p～c关系

一、亨利定律的表达式

易溶气体注意难溶气体H大H小第二十页，共三十四页，2022年，8月28日

若溶质在气、液相中的组成分别以摩尔分数y、x表示，亨利定律为m—

相平衡常数溶解度相平衡常数～3.y～x关系

一、亨利定律的表达式

易溶气体注意难溶气体m小m大第二十一页，共三十四页，2022年，8月28日由得整理得对于低组成吸收1

简化得一、亨利定律的表达式

4.Y～X关系

第二十二页，共三十四页，2022年，8月28日亨利定律表达式可改写为以下形式：一、亨利定律的表达式

第二十三页，共三十四页，2022年，8月28日二、各系数的换算关系

推导可得亨利定律表达式各系数间的关系如下：

E～H关系E～m关系H～m关系溶液密度溶剂S的摩尔质量第二十四页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.2吸收过程的相平衡关系

8.2.1气体在液体中的溶解度8.2.2亨利定律8.2.3相平衡关系在吸收中的应用第八章气体吸收第二十五页，共三十四页，2022年，8月28日一、判断传质进行的方向

设某瞬时，气相中溶质的实际组成为y，溶液中溶质的实际组成为x。若传质方向由气相到液相进行吸收过程若传质方向由液相到气相进行解吸过程第二十六页，共三十四页，2022年，8月28日二、确定传质的推动力以气相表示的传质推动力以液相表示的传质推动力吸收推动力示意图y*=mx第二十七页，共三十四页，2022年，8月28日三、指明传质进行的极限对于逆流吸收塔液相出口最大组成气相出口最低组成X2X1Y1Y2第二十八页，共三十四页，2022年，8月28日8.1吸收过程概述

8.2吸收过程的相平衡关系

8.3吸收过程的速率关系第八章气体吸收8.3.1膜吸收速率方程第二十九页，共三十四页，2022年，8月28日一、气膜吸收速率方程

气膜内的吸收速率方程可表示为气膜阻力第三十页，共三十四页，2022年，8月28日比较得由道尔顿分压定律

一、气膜吸收速率方程

第三十一页，共三十四页，2022年，8月28日二、液膜吸收速率方程

液膜阻力液膜内的吸收速率方程可表示为第三十二页，共三十四页，2022年，8月28日比较得由二、液膜吸