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文档简介

第8章吸收

第八章吸收第一节吸收的基本概念第二节物理吸收第三节化学吸收第四节吸收设备的主要工艺计算本章主要内容混合气体分离最常用的操作方法之一。依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中物理溶解度(或化学反应活性)的不同,而将气体混合物分离的操作过程。本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程。一、吸收的定义与应用第一节吸收的基本概念液体溶剂——吸收剂混合气体中能显著溶于液体的组分——溶质几乎不溶解的组分——惰性组分吸收后得到的溶液——吸收液吸收后的气体——净化气第一节吸收的基本概念净化原料气及精制气体产品:比如用水(或碳酸钾水溶液)脱除合成氨原料气中的CO2等。制取液体产品或半成品:比如水吸收NO2制取硝酸;水吸收HCl制取盐酸等。分离获得混合气体中的有用组分:比如用洗油从焦炉煤气中回收粗苯等。吸收在化工领域中的应用第一节吸收的基本概念净化有害气体:湿式烟气脱硫:如用水或碱液吸收烟气中SO2,石灰/石灰石洗涤烟气脱硫。干法脱硫:喷雾干燥烟气脱硫:SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收。水、酸吸收净化含NOx废气。回收有用物质:如用吸收法净化石油炼制尾气中的硫化氢的同时,还可以回收有用的元素硫。能够用吸收法净化的气态污染物主要有:SO2,H2S,HF和NOx等。其他应用:曝气充氧吸收在环境领域中的应用第一节吸收的基本概念实例1.煤气生产中从焦炉煤气中回收苯的生产过程

焦炉煤气在吸收塔内与洗油(贫油)逆流接触煤气中粗笨蒸汽被贫油吸收,吸收后的洗油称为富油,从塔底流出;富油经换热器升温后从塔顶进入解吸塔,过热蒸汽(惰性气体)从解吸塔底进塔,经解吸后的洗油称为贫油,贫油经换热器降温后再进入吸收塔循环使用。于解吸塔顶引出的气体为过热水蒸气与粗苯蒸汽的混合物,冷却后,因两凝液不互溶,液相分层,粗苯在上,水在下,从而取得粗苯产品实例2.工业制硫酸的理论分析:接触法制硫酸的反应原理是:用硫磺或黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的含二氧化硫烟气等作原料制取二氧化硫,使二氧化硫在适当的温度和催化剂的作用下氧化成三氧化硫,再使三氧化硫跟水化合生成硫酸。说明:1.选择制取要硫酸的原料从实际出发,世界上主要用硫磺作原料,而我国主要用黄铁矿作原料.2.SO2跟氧气是在催化剂的表面接触时起反应的,接触法的名称即由此而得.FeS2H2SO4SO3SO21、造气2、接触氧化

3、三氧化硫的吸收制取硫酸流程图H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2V2O5概括为:三个阶段,三个方程,三个设备硫酸呀工业三方对程3、SO3(g)+H2O(l)=捞H2SO4(l);△H=-13蓝0.跳3k占J/政mo百l2、SO2(g)+O2(g)

SO3(g);△H=-98.3kJ/molV2O5400—500℃121、S(S)+O2(g)

SO2(g);△H=-297kJ/molFeS2(S)+O2(g)

Fe2O3(S)+2SO2(g);△H=-853kJ/mol点燃高温11412三个专反应鲁方程碌式气体翼吸收耻和液模体精动馏的则区别扑:吸收燥:为丛对气缴相混馒合物反中的馆组分A、B的分扰离,报以溶士剂与贱气相豪接触池,溶必质A便从面气相租转入把液相刷,而B则基韵本不肾溶于询溶剂重。即材吸收拳操作门利用渐的是宅各气滤体组粥分在疏一定澡溶剂花中溶朱解度责的差夫异;顶溶质A在气追、液局相间咬的平侍衡为射“气-液”请平衡姓,当A在溶乔液中励浓度选低时伍,平冷衡关鸡系服撤从亨债利定姥律;肥溶质阴溶于曾液相暖,不锁存在竖气体侍液化稀问题墓。精馏走:为亦对液有相组慕分A、B的分纳离,芳利用刘液相戏组分宗挥发傲度的奶差异店,加陪热溶坏液使肥之沸谎腾,鸦从而奴产生园气、尾液两卧相共跌存的议情况芦易挥局发组币分较笋多地盘进入悲汽相子;汽线液平舅衡时毁,对淹于稀押溶液史其含僻量高枪的组薄分在见一定讯浓度蜂范围悟内服息从拉售乌尔青定律猾,若积为理旗想体披系,坐则任萍何浓只度时燥,A与B均服熄从拉些乌尔妻定律奏。处理夹气体屈量大坑,成海份复傲杂,霜同时炮含有缺多种桥气态旦污染阳物;吸收急组分朽浓度胞低;吸收遮效率研和吸淹收速释率要末求高慌;多采寒用化腿学吸何收—朗—如丧碱液耳吸收蛇燃烧此烟气泉中低担浓度的S勤O2;多数缎情况半吸收居过程串仅是咏将污略染物漫由气川相转蔽入液刷相,困还需渔对吸侧收液品进一涛步处胳理,阳以免遗造成越二次麻污染立。吸收厦法净可化气钱态污林染物溜的特赔点(熔与化殃工相忍比)第一仰节仇吸收邻的基毒本概睬念(1祖)按旦溶质锦和吸合收剂肝之间搂发生棉的反迷应:物理警吸收购:水唱净化钉含S龟O2锅炉完尾气化学首吸收关:碱件液净系化含泥SO2锅炉庄尾气(2家)按怠混合村气体夫中被句吸收移组分盒数目针:单组且分吸政收:冷如用蹈水吸谋收H篇Cl端气体虹制取师盐酸多组技分吸点收:桌碱液绍吸收支烟气挥(含茎SO2,防NOx,冠CO2,聋CO扛等)(3娘)按哈体系缺温度崖是否猫变化巧:如果踪蝶液相衫温度则明显烛升高纸——辜非等饭温吸瘦收如果快液相恼温度会基本敲保持从不变握——锐等温栗吸收单组倦分等姜温物悠理吸爸收是搭最简晋单和齐最基部础的以。二、蜡吸收迹的类鼻型第一才节育吸收仇的基锄本概泡念(1我)简芒述吸压收的纤基本赠原理梅和过赠程。(2急)吸保收的置主要贷类型透有哪数些?(3往)环移境工疼程领僻域有麻哪些奏吸收炊过程截?(4繁)利抖用吸扇收法拢净化披气态泉污染薄物的泻特点丙有哪灰些?本节卖思考泼题第一拍节哪吸收嗽的基填本概被念一、疮物理融吸收够的热斜力学孩基础二、足物理套吸收乐的动背力学源基础本节例的主迟要内辜容第二企节渡物理弦吸收热力孙学讨牌论的耐是:过程雁发生盒的方齐向、懂所能续达到摄的极阴限及守推动干力。役物理议吸收渡仅仅扩涉及神某一夺组分娱的简岸单传顶质过州程。性溶质沸在气晨液两逗相间项的平衡宫关系是研名究吸汤收热鹊力学尼的基测础。一、递物理耐吸收魔的热懒力学护基础第二茧节售物理与吸收(一症)气梁液平馋衡和右亨利移定律1.钻气液痕平衡液体气体溶质省A溶烫解速城度溶质辛挥发洁速度相际垂动态纱平衡平衡界分压毯,pA*摩尔郑分数发,yA摩尔鬼比,YA……牵.饱和币浓度质量疗浓度撒,A物质叙的量慌浓度脂,cA摩尔绩分数祥,xA摩尔菊比,XA如果范温度辈和总恢压一票定,傅溶质吨在液邻体中铺的溶丧解度闪只取齿决于田溶质宗在气锐相中蒙的组麻成。气-缝液相简平衡悬关系鸦又称溶解顿度曲犹线第二棕节某物理涂吸收2.罪亨利茎(H中en仪ry樱)定棚律在稀毁溶液姥条件贵下,冬温度孤一定劝,总刘压不歼大时拴,气体糖溶质近的平镜衡分望压和煤溶解语度成雪正比警:p*A——制溶色质在督气相晚中的砌平衡纠分压朝,P条a;xA——辣溶刊质在初液相耀中的角摩尔迟分数逆;E——静亨兰利系习数,仍Pa考。亨利府系数仙取决膜于物产系的冤特性卧和体毛系的载温度甚。亨利形系数劝越大巧,说男明气钥体越烈难以坟溶解涨于溶酸剂。气体待在溶谜剂中牌的溶初解度压随着劫温度抓的升普高是勉降低贪的,群因此典,亨珠利系肆数是夏增大紧的。气体帐在各征种条楚件下谢的亨分利系闻数通沸常可结以在孕手册姐中查也到。第二茧节销物理巧吸收(8赔.2徒.1躬)典型素气体拳在水用中的矮亨利检系数25艇℃时E(k斑Pa)CO赛5袋.8算81乒06CO21.什661朴05H2S平0输.5腾521滋05SO20.牛41疾31妄04上述提气态偶物质税被水掏溶解精的难旱易程窑度?第二僻节站物理袜吸收如果粉溶质航的溶摊解度玻用物矮质的蚁量浓区度表匠示,京则亨赢利定辅律可沾写为愿:p*A——作溶严质在宽气相培中的乐平衡搜分压睬,P泊a搞;cA——勾溶果质A佣在液绘相中爽的物非质的导量浓赞度,犯km组ol逗/m3;H——疏溶驳解度粮系数痛,k役mo颂l/燃(m3.Pa蚕)饭。注意雾:亨促利定小律的祸不同嗽表示群方式舅和系馋数的誓单位孕、换糖算方啄法。如果溶质在气液两相中的组成均以摩尔分数表示:

m——相平衡常数第二娃节蕉物理掏吸收(8石.2君.2颈)(8胃.2归.3政)在单摄组分蓝物理雁吸收拨过程么中,秩惰性紫气体御和溶止剂物压质的嘱量是臣不变撤的,顶因此姑以它锣们为际基准漂,用深摩尔爷比表牺示平督衡关捞系:当溶燃液浓究度很窄低时揉,XA很小蓄,上阻式可武近似贿写为街:不满奇足亨妇利定支律的诵相平啦衡如两何表家征?第二扎节总物理捎吸收(8融.2伯.8判)(8土.2王.9达)相平睬衡是态气液两两相衫接触食传质廉的极盖限状亚态。1.货判断宿传质勾的方烦向根据届相平哪衡,葡计算烫平衡碗时溶休质在陷气相锐或液恒相中早的组条成。与实用际的捏组成窝比较丹,可坝以判葬断传刚质方胆向。实际余液相陶组成吓<平晚衡组神成,榜溶质常从气诊相液胁相用气限、液侧两相撤平衡穴图来巾判断跑更加勾直观要。根据丹初始夺状态角点在拢平衡蛋图中所处赔的位变置来医判断巩。yAxA吸收解吸(二葡)相早平衡欣关系耻在吸巾收过各程中诉的应族用第二狱节显物理鲁吸收2.计算例传质尊的推嚼动力实际猾组成骑与平丛衡组俯成之估间的雪差距则——推动菊力有不疤同的竖表示唯方法围:气相液相(摩沫尔分榜数)柄(气壁体分炉压、减物质怠的浓组度)第二箩节言物理除吸收(8元.2笛.1呢0)(8胃.2柳.1上1)(8拢.2导.1废2)(8嘱.2遭.1前3)3.确定从传质狮过程摩的极喷限溶质禽在气搁液两腾相间钱的传场质过坚程不完是无候限制慕地进宇行,庄传质悄过程尽的极腿限状柜态就宰是平充衡状溪态。在治参理气烦态污斜染物灵时,简希望踪蝶通过百吸收锐操作盾使出裳塔气佳体中丝式的污槽染物戴浓度数尽可戚能地燥低。可以琴通过坚增加偶塔高妥,减水少处扎理气埋体的接量,睁增加菠吸收蜂剂的剥量来捡实现尖。第二亦节芒物理踩吸收但是斩出塔津气体逐的最围低浓眼度(y2)只罩能达盆到与硬入塔狐吸收猜剂浓素度(x2)相悠平衡奏的浓路度:尾气y2吸收善剂x2混合流气y1吸收趁液x1第二随节签物理嗓吸收(8史.2遮.1绞2)(一龄)吸摆收过合程机非理溶质阵由气筒相主出体传磨递至冤两相讲界面纹,即气相骂内的但传递;溶质佳在两浩相界炭面由牢气相只溶解毫于液仆相,即相浴际传杨递;溶质安由界冰面传乏递至托液相则主体源,即液相禽内的糖传递。双膜练理论委——活描述史气液看两相峰间的应传质民过程二、拢物理但吸收须的动闪力学编基础第二械节华物理欲吸收吸收漆过程蛇是一晕种典嘉型的散由气求相向榴液相旦的传棕质过界程,黎一般步可分你解为摘三个洋基本秃步骤巧:相互方接触枝的气煤液两两相流赖体间斧存在苦着稳雅定的档相界售面,卡界面恼两侧虹分别删有一夫层虚阴拟的气膜和液膜。在相合界面默处,慢气液复两相皂在瞬间即可忽达到平衡,界宰面上恢没有搜传质动阻力掌。在膜荒层以佩外,醉气液请两相归流体找都充订分湍唯动,庙不存甚在浓厚度梯废度,筝组成佣均一碎,没置有传筐质阻包力。(二酒)双咱膜理泥论第二刑节电物理馋吸收相界著面GL溶质舰ApApAicAicA气相椅主体液相听主体cAi=HpAi亨利定律双膜确理论嚷模型坡示意处图第二颗节粪物理塔吸收气相对流率传质丘的速价率方棍程:液相对流略传质源的速靠率方纹程:kG——摧以气绪相分条压差灯为推伪动力能气膜痰传质壳系数睁,k斑mo卵l/透(m2·s曲·上Pa街)kL——断以液挺相浓鸦度差健为推趴动力嘴的液胞膜传闪质系享数,恭m/寸s双膜爪模型外假设丑溶质晋以稳响态分佣子扩悠散方汽式通贴过气坟膜和法液膜酷,因孟此,鉴气相想和液项相的狮对流也传质料速率系相等民。以上积两式诵中均止用到慎了相界刺面处溶庆质的爬浓度两,很赌难直佩接准塔确测即定,游因此挤一般沫希望极能够退直接漏用气液提两相誓主体塘浓度来计侵算传碍质速台率。第二朵节慈物理珍吸收(8辞.2泉.1增6)(8劣.2茂.1甩7)在气扔液界矩面上脊,应燥用亨谨利定狡律:(三毛)总井传质扮速率革方程液膜藏传质圈速率酸方程顶改写粗成:将(NA)L变化圈成气班体分岗压的慎函数嘉。第二小节域物理届吸收(8确.2誉.1领9)以气体扯分压搂为推动但力的植总传矮质速辟率方饼程:pA*—祖—与麦液相主体顿浓度cA平衡勉的气亮体分帮压,酬Pa贝;KG——债气相欧总传无质系仓数,奋k摆mo睬l/搞(m2·s·Pa死)泼。稳态讯时经变命换:第二获节塔物理殊吸收(8宽.2猾.2仪0)(8父.2父.2坚1)同理砍,以液相优浓度径差为推蚊动力亡的总涉传质待速率锁方程:c*A——兰与气相执主体蓬分压平衡谣的液倦体浓沙度,鞋km磁ol鬼/m3;KL——圾液体纠总传廊质系毒数,主m横/s玻。气相眯总传躁质系龄数KG与液作相总早传质丸系数KL之间换的关风系:第二挖节填物理蓬吸收(8预.2篇.2堆3)(8桐.2校.2物2)总传声质速浇率方饿程的其潮他表蛾示形欲式:xA,yA——油溶库质在丈液相禾和气渡相主匪体中贵的摩尔旺分数继;xA*,yA*——伤与良气相蛇主体往摩尔浆分数撞平衡物的液掘相摩狮尔分淘数,写和与失液相例主体卧摩尔劲分数符平衡祥的气扫相摩惰尔分涨数火。当溶武质在嫌气、青液相厉中的员浓度超以摩糠尔比联来表苗示时发,则村总传帖质速窃率方澡程为竞:第二蛛节衔物理外吸收(8堵.2屿.2嘱5)(8竭.2弃.2梳4)(8萌.2盘.2街8)(8朴.2仗.2延7)传质私速率塔与传侵质推顽动力肃成正锄比,坐与传公质阻耗力成钥反比用。增加稻溶质幼的气扑相分框压或陪者减然少液叶相浓竟度,享都可蓬以增币加传较质推摘动力披,从浙而增塔加传锋质速瘦率。总传鸣质速友率方演程表半示了蛾什么素?第二素节遣物理迅吸收包括亦气膜注阻力身和液绢膜阻流力两粉部分市:在通娃常的扔吸收丛操作急条件照下,kG和kL的数俗值大猎致相奋当,互而不窃同溶捞质的亨利寨系数值却巴相差温很大负。(以路气相跟分压议差为琴推动纵力时俯)(四府)传州质阻紫力分济析第二篇节胖物理叙吸收(8现.2苏.2按9)用水重吸收啄NH3、H欣Cl肿等属驻于气啦膜阻迷力控点制的总传质亮过程衔。称为气膜控制对于出易溶袜气体低:H值很炭大,液膜赔阻力抵相对饶很小第二割节阳物理态吸收对于栋难溶坏气体汉:H值很产小,这液圆膜阻库力相兼对很遵大称为怎液膜撕控制如果舟气膜钥、液救膜传德质阻腊力相样当:两者著都不枝可忽懒略,决总传秩质速凭率由烫双膜镰阻力满联合欠控制翅,比禾如,症用水挣吸收充SO2就属仆于这薄种情蜘况。比如云,用蹄水吸戚收C收O2,法O2就属柿于液油膜阻姻力控放制的晶传质性过程峰。第二族节治物理忘吸收(1沙)亨固利定拖律有诊哪些觉表达悦形式懂,意抗义如差何,邮常数缎之间谱的关鸦系如骆何?(2矛)如断何通种过相阵平衡开曲线防判断易传质占方向层,其仗物理果意义躺何在酷?(3搁)举趋例说围明如日何改纠变平付衡条灯件来僵实现绑传质酱极限艇的改由变。(4揪)吸恨收过肾程有脱哪几赚个基摆本步鲁骤?本节控思考极题第二苍节创物理黑吸收(5激)双称膜理诸论的俩基本械论点队是什来么?(6地)吸真收速泰率与旺传质概推动嫁力和控传质戴阻力底的关表系,归有哪吩些表蝇达形绝式?(7眼)吸侦收的啄传质瓶阻力汇由哪狸几个铁部分俭组成底,如拢何表椅示,直关系有如何喊?(8少)简垃要说誉明气扣体性础质对炕传质后阻力壳的影银响,躲并举揪例说摸明。本节洪思考功题第二摔节漫物理逃吸收第三颤节杜化学悬吸收一、经化学怖吸收仗的特梢点二、逼化学析吸收予的平督衡关运系三、咬化学绵吸收妥的传境质速付率本节劫的主贸要内夹容采用全吸收咸法处姿理气居态污颠染物秆时,继通常慈采用歇化学出吸收青。湿式晚脱硫局:石灰祝/石称灰石住洗涤厨烟气忙脱硫干法愿脱硫竖:喷雾公干燥腾烟气煤脱硫且:S嫩O2被雾礼化的列Ca谣(O尸H)2浆液胳或N寻a2CO3溶液蛾吸收水、净酸、疏碱吸沟收净闸化含择NOx废气咬(硝奶酸生俯产过漏程)水、狠碱液偷吸收父净化小含氟怀废气波(磷乱酸生您产中评)第三耍节袖化学吉吸收溶质A被吸茅收剂镰吸收雄后,碑继续篇与吸彼收剂肢或者歌其中全的活殖性组订分B发生方化学击反应敌。气液相际径传质和液并相内荒的化学嗓反应同时灵进行乌。一、跳化学想吸收现的特帝点第三烘节无化学装吸收相界乳面溶质骑ApApAi气相击主体液相乒主体A+体BM反应们区位邪置影字响因柔素:反应落速率扩散现速率溶质悔从气印相主草体相界证面的盖过程烈与物桃理吸震收完逮全相冬同活性乖组分茶B产物McAi第三岭节临化学芽吸收如果舞反应污速率题很快逝,活渗性组俘分B私的扩词散速坡率也恰比较朝快:溶质币A达为到相之界面膛后,姜立即沿被反解应消界耗,饿相界茫面上裙液相忘中的央溶质滨A的伞浓度希就很踢低。如果漫反应榴速率议比较辛慢,胁或者载活性灶组分庆B的缩慧扩散叶速率莫慢:溶质懂A可秀能扩稼散到灵液相介主体练之后宪仍有状大部谷分未蔽能反讲应。第三台节晨化学赠吸收溶质葛A的畏化学务吸收议速率饶的影望响因较素:溶质碰的扩茎散速炒率活性息组分古的扩音散速训率、谈化学会反应蛇速率反应芝产物对扩散嘴速率化学薯吸收寺过程置可以罪加快慕溶质北的传女质速乏率,所增加钳吸收右剂的海吸收码容量怨。已经豆反应队的溶留质不杯再影族响气巷液平蝇衡关最系。溶质柴在液皆相扩异散中型途即框发生丸反应侄而消企耗,屿增加屠了传脊质推鲁动力扎。第三懒节够化学呼吸收化学豆吸收今涉及语的过绸程:溶质秒在气却液两创相之妹间的蚕相平临衡溶质箭在液湾相中南的化辉学反次应平机衡亨利定律稀溶液下液相中物理溶解态的溶质浓度溶质气相分压化学反应的平衡条件

二、虾化学集吸收寸的平欠衡关肾系第三雕节时化学近吸收假设辅溶质A仅与猾一种冶活性丽组分钞反应崭(单护一组检分)善,反应袄关系森式为翅:化学孕反应筋平衡烟常数:[A抖]—华—液馋相中未反我应的,以物理共溶解誓态存在歪的溶秆质浓妥度——郊与气碌相中稳溶质匀分压橡相对杏应的销溶质乐浓度此浓虏度可灿表示期为:第三补节贿化学塘吸收(8晌.3撑.1屯)(8迈.3粘.2银)再根挣据亨闷利定株律,晶就可恩以得蛮到化徒学吸钻收溶踪蝶质气亲液两刻相的尺平衡尺关系碌:可知门[A伐]低摸于液将相中而溶质祸A的复总浓继度。H一定析时,沿低艘于仅脂有物踏理吸牛收时择溶质给在气养相中耀的平骆衡分遇压。因此阵溶剂汁的吸杨收率略是大列于物央理吸改收的型。第三晴节阳化学佩吸收(8令.3惭.3农)1.呆溶质功与吸顾收剂等反应雨:如用张水吸狠收氨续。假设铲溶质皇在溶劈燕剂中煌的总白浓度来为cA,化学引反应段平衡忙关系划可表夸示为柜:进而谱可得第三掀节牙化学暗吸收(8脱.3山.4好)(8敲.3回.5呢)(8伙.3些.6周)将此醉浓度洲代入楼亨利猛定律郑,可删得溶平质的固气液宁相平解衡关古系:在稀夹溶液脑条件秒下:溶剂钢量大宣,[笨B]局=常棉数;反股应条扰件一涌定时耍,K=常株数上述荐气液彼相平阳衡在跌形式惰上仍然婚符合浑亨利躬定律拍。溶解横度系秘数增微加了(1御+K[B酒])慈倍。第三怒节染化学屠吸收(8悼.3厨.7来)如果议吸收取过程劈燕还涉井及其练他反潜应,挑那么冠整个聋吸收坚过程烛的溶许质平控衡关耐系就禾会更洗为复必杂。比如薯,反应坡产物哭发生摄解离哑反应闯:则相拳应的埋解离要反应累平衡差关系威为:第三隙节拐化学艇吸收(8鸦.3租.8裹)(8将.3洞.9垒)则溶桌质A在液叹相中乱的总兔浓度适为而再根据化学反应平衡关系

第三悟节绑化学拣吸收(8纯.3偷.1驼0)可解擦得:相平箩衡关游系式灶:此时朴,pA*与cA不再见是亨辆利定绸律的各正比妹关系针。第三料节深化学找吸收(8择.3甚.1掘3)2.责溶质挠与溶旋剂中漏的活昏性组震分B除反应泳:B代席表溶舒剂中钞与溶壤质反袋应的顿活性渐组分。设活承性组龙分B寄的初有始浓扑度为怕,反幕应平今衡时顶的转年化率录为R化学呜平衡阁关系煤可写酿为:第三抓节挽化学曲吸收(8阶.3跨.1滚4)溶剂嚼中未荒反应废溶质档A的中浓度趣为由亨辈利定晋律,丑可以处得到边溶质厨的气疾液相挎平衡朱关系裁:由上迎式可鸡以求辆得:所以柳参加返反应绝的溶网质浓尖度为掘:表示了溶剂的吸收能力最大趋近活性组分的起始浓度第三方节择化学林吸收(8作.3绩.1黄5)(8甚.3振.1奏7)(8会.3纹.1尚6)化学静吸收存过程特点溶质气液相平衡

化学反应平衡

溶液中未反应的溶质浓度第三餐节忠化学桃吸收第三躁节狮化学筑吸收第三新节宾化学脾吸收三、欢化学若吸收鼻的传问质速险率传质士模型架基础垫:双愁膜模仔型气相孝侧:溶逐质传仙质速触率方捧程与该物理端吸收搅过程腾相同气液瘦两相泛界面挪处:溶逗质在纯气液芝两相崖中的颗组成闲仍然中符合关平衡汁关系萄,可剧用亨泼利定鸟律表侨示。第三舱节牵化学萝吸收(8勿.3柔.1亡8)液相那侧:扩散猪传质抚过程套和化袖学反羊应过位程的稿共同摄作用化学杠反应界面处液相溶质物理态溶解浓度减小相界面处的传质推动力增加液相侧停滞膜当量厚度降低传质阻力减少

传质系数增加

也可以说液相的传质速率增大,从而增大了总传质过程的速率。

化学败反应跃对液俭相传纺质速浙率的点影响阴可以信用增大催传质疮推动橡力或增大着传质观系数两种摆方法悉来表岸示。第三壮节盈化学研吸收不存肯在化功学反行应时英,物蕉理吸飘收的窄液相框传质武速率夜为:如果碑认为芒传质地系数命不变锹,传质飞推动睡力增填加,则:相应冻地,甜总传诊质系膜数也叨不变许,但液相过传质扛推动那力增加兽,以伙液相磁浓度吓差为诉推动肌力的昌总传硬质速钢率方矿程可静表示石为:——粱增加有的传浪质推难动力桌部分狠,其抛实质公是由毙于化锤学反城应减室少的平液相猴溶质贩浓度袜。第三好节荡化学扮吸收(8扯.3雷.2澡0)(8懂.3仿.1纯9)(8导.3素.2蝇1)如果羡传质姐推动笨力不互变,传质趟系数亲增加,则磁液相盲传质者速率服方程宿可表具示为闹:同样后,总垃传质研系数奏也会钩相应脂增加骨:—增强双因子所以卵总传齐质速坦率方便程为缴:第三绿节我化学衣吸收(8衣.3秤.2测3)(8成.3战.2做2)(8责.3侵.2似4)如何乘求增染强因奏子?扩散方程化学反应速率方程

建立反应-扩散微分方程式然后根据具体的反应过程进行积分求解。针对溶质A、活性组分B

化学报反应讨分:荷瞬时庄、快藏速、福慢速巷、一级啊、二隙级、n级可逆容、不取可逆第三书节板化学巨吸收相界烫面pApAi=0cMicM气相温主体液相砌主体cBicB如果列液相咏中活系性组临分B速:浓度尘足够钱大,扩散槽速率米足够棉快溶质却A:在相寒界面店处与隶B完朽全反葵应在液闯膜内磁没有辆扩散化学猎吸收添就完丽全等继同于替气膜壤阻力节控制凯的物且理吸矮收极端驾情况敲:反释应面捡发生烫在界评面上薯:第三摔节述化学警吸收活性壶组分璃B的绑浓度哨较大换,扩奖散速吗率也位较快卷,化跑学反妙应发记生在液膜中,起此时赔的传羽质过救程和夫反应占过程搭就会占相对套复杂质。相界期面pApAicM气相竭主体液相问主体cAicBGL1L2反应跨面:取决样于A史、B映传质誉速率茅的相雀对大糕小反应再面发鼠生在佩液膜茄:第三牲节深化学报吸收第三似节近化学欧吸收对于疲液膜剩控制菌的吸笼收过抬程,批采用防化学孩吸收画过程嘉可以昨消除冈液相渴传质脾阻力雁,大驴大提凤高传扰质速罪率。但对核于气搬膜控述制的伪吸收非过程环,化素学吸日收是泽否有编作用艘?第三呆节委化学册吸收化学浓吸收伍与物轰理吸董收的县主要铃区别梨是什债么?化学叔反应线对吸的收过薪程有护哪些础影响升?如何管联系桨化学做吸收偏的气题液平痛衡和相化学闭反应少平衡甚?如何柏解释反化学聚吸收迁中传看质速甚率的述增加待?化学俗反应迁速率般的不装同如贸何影戒响化高学吸赶收?化学扫吸收理的适下用范葬围是男什么闲?本节轮思考彼题第三昏节总化学逢吸收一、闪吸收休设备格工艺日简述二、封填料掩塔吸潜收过到程的屿物料牙衡算挣与操厦作线碑方程三、盲吸收耗剂用兼量的番计算四、慌填料倦层高霸度的揪基本此计算本节抗的主泛要内乞容第四握节贼吸收膜设备爪的主但要工考艺计抽算低浓政度气鞋体吸芬收为积对象拜。板式剥塔:气液遮两相浓在塔翠内逐饲级接启触填料妖塔:气液损两相惠在塔河内连樱续接衣触一、培吸收罢设备幸工艺摘简述第四卧节填吸收妇设备栋的主悉要工绩艺计带算第四甘节讯吸收醒设备刘的主外要工位艺计倚算二、理填料缠塔吸膊收过唐程的纷物料左衡算沫与操采作线惹方程假定愉:气液挎两相微摩尔城流量科恒定等温风吸收(一哄)全日塔物草料衡由算qnGL(抚溶剂摘)Y2X2G气体LY1X1YXY+dYX+dXdhqnLmn第四幅节别吸收陵设备侄的主剥要工轧艺计子算对全旺塔作塘溶质A的物淹料衡姓算:qnG——父通过怪吸收陷塔的饥惰性泛气体暖摩尔感流量资,k铲mo猜l/喂s;qnL——享通过歇吸收朽塔的蛛溶剂洽摩尔执流量兽,k档mo与l/膀s。由上链式可筹以计猛算出愈口处呢尾气洗中的离溶质硬组成Y2。低浓悠度气伙体吸层收,惜流经域全塔性的混蜂合气顿体流能率和姻液体夹流率洞变化挎不大陡,因底此可弃以混臭合气剃体/棉液体浇流率革代替切惰性倦气体甩/液怒体溶厚剂流辰率,啦并亭用摩祖尔分跌数y、x代替愚摩尔晒比Y、X。第四互节比吸收送设备议的主鸦要工厕艺计切算(8睛.4姨.1缴)在吸固收塔冬的任堡一个碌横截牢面,肤气液遮两相举逆向京接触吗流动悟,都渐可以欢跟塔侨底截染面或深塔顶风截面摇作溶俯质的件物料更衡算盒:或(二赢)操或作线报方程嫁式与富操作颗线X2X*X1XY1Y*Y2操作渡线(qnL/qnG)平衡桶线AB第四漠节袄吸收笼设备啄的主发要工红艺计铜算(8阿.4卫.3壳)(8窄.4贯.4尼)三、令吸收免剂用达量的椒计算吸收扰剂用疲量的鹊变化丝式会引饶起操晃作线午相应溉的变宇化X2X*X1XY1Y*Y2操作死线(qnL/qnG)平衡践线(qnL/qnG)mi臂n(qnL/qnG)ma佳xABCB1D吸收剂用量增加吸收嚷剂用尘量无议穷大最小考吸收巴剂用尾量吸收邮液中砍溶质过浓度腹达最阻大传质嗓面积觉无穷葵大第四留节滨吸收独设备拍的主瞎要工悄艺计铲算X根据央全塔尽的物券料衡鞋算,会吸收源剂用亚量为早:最小雪吸收绝剂用赤量条珠件下率,塔讽底截贤面气哗液两伐相平代衡,卧由亨盐利定伐律,弯得:最小仰吸收匠剂用丽量为匙:实际吸收剂用量>qnLmin

吸收剂用量吸收塔高度第四荐节涨吸收欠设备圾的主驾要工刊艺计跨算(8苍.4艇.5沾)(8浮.4抚.6员)(8闯.4玻.7箱)四、币填料纺层高在度的皮基本溉计算涉及万吸收同过程城的物钳料衡取算、小传质生速率适方程票和相骡平衡旨关系。(一蚊)填睁料层喉高度必的计惕算式1.基本川计算埋式YXdh对微扛元填等料层剪作溶炎质A疾的物建料衡芒算歉:微元膨填料隔层内叠的传馋质速盛率方采程:Dqn——男经过远微元送填料亲层传祥递的兄溶质枪A的界量,陵km震ol崇/s良;—邻—塔的灶横截首面积继,m2;a——赶填料允层的耕有效暑传质喇比表缘瑞面积幻玉,m2/涝m3。第四沸节漫吸收臭设备吊的主脏要工唯艺计瘦算将微萄元填法料层桥物料教衡算栏方程写和传刷质速吴率方捕程联貌立:稳态弄低浓隔度吸疲收:单位传质推动力下,单位时间单位体积填料层内传递的溶质的量,可实验测定。

第四蓝节屠吸收东设备涝的主夸要工炊艺计贫算令:气相在总传阳质单叙元数总传冻质单惰元高壮度,前m2.榨传质帜单元努高度映和传透质单士元数第四炉节检吸收涨设备垫的主贼要工停艺计眨算(8微.4竖.1旷6)传质启单元阁:是指叼通过昏一定女高度琴的填耐料层携传质厨,使伯一相牢的组题成的框变化逗恰好舰等于躲其中万的平缘瑞均推汤动力竭。传质默单元冤数:分子拢为气驻相(羡液相割)组弦成的集变化恰,分帽母为附传质倦推动企力。逮只决英定于滨传质防前后妥气液烈相的廊组成稠和相绪平衡秃关系毒,与膏设备更的情瓣况无钓关,篮其值推大小宁反映挨了吸坏收过淋程的林难易份程度法。传质起单元您高度扰:是完绩成一纷个传捆质单劈燕元分忽离任话务所固需要着的填培料层减高度土,主昨要决含定于修设备钉情况氧、物刃系特逃性及县操作畜条件缠等,宾其值疤大小系反映杰了填胶料层钱传质扶动力

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