气体吸收操作-吸收速率方程及应用（化工单元操作课件）

项目三气体吸收操作

任务五吸收速率方程及应用一、吸收速率方程1.吸收速率

单位时间、单位传质面积上吸收的溶质量。用NA表示2.表达式

过程速率=系数×推动力回忆：吸收推动力的表示形式气相浓度差：PA-

PA*Y-Y*y-y*

液相浓度差：

X*

-XC*-Cx*-x二、穿过气膜的吸收速率（气相与界面）溶质气体由气相主体到相界面处的相内传质的吸收速率方程1.以分压形式表示NA=kG（P-Pi）NA：单位时间内组分A扩散通过单位面积的物质的量，即传质速率，Kmol/m2·skG:以分压差表示推动力的气膜吸收系数，单位kmol/s·m2·kPa

与扩散系数、操作压力、温度、气膜厚度以及惰性组分的分压有关。二、穿过气膜的吸收速率（气相与界面）2.以摩尔分数形式表示NA=ky（y-yi）

二、穿过气膜的吸收速率（气相与界面）3.以摩尔比形式表示NA=kY（Y-Yi）

三、穿过液膜的吸收速率（界面与液相）溶质由相界面到液相主体处的相内传质的吸收速率方程1.以摩尔浓度形式表示NA=kL（ci-c）c:溶质气体A在液相主体中的摩尔浓度kmol/m3ci:溶质气体A在相界面处的摩尔浓度kmol/m3kL:以摩尔浓度差表示推动力的液膜吸收系数三、穿过液膜的吸收速率（界面与液相）2.以摩尔分数形式表示NA=kx（x-xi）

三、穿过液膜的吸收速率（界面与液相）3.以摩尔比形式表示NA=kX（Xi-X）

四、总吸收速率方程1.以分压差(P-P*)表示推动力的吸收速率方程KG:气相吸收总系数，单位kmol/（m2·s·kPa）四、总吸收速率方程2.以摩尔浓度差(c-c*)表示推动力的吸收速率方程四、总吸收速率方程3.以摩尔比差(Y-Y*)或（X*-X)表示推动力的吸收速率方程NA=KX（X*-X）NA=KY（Y-Y*）KY:气相吸收总系数，单位kmol/（m2·s）KX:液相吸收总系数，单位kmol/（m2·s）五、吸收推动力NA=KX（X*-X）=NA=KY（Y-Y*）=总吸收速率气膜吸收速率：NA=kY（Y-Yi）==液膜吸收速率：NA=kX（Xi-X）==比较一下，想一想？

Y-Yi传质推动力Xi-XY-Y*X*-X六、总吸收系数与分系数关系

=

+（总阻力）（分阻力之和）

=

+（总阻力）（分阻力之和）

气膜阻力液膜阻力七、气体溶解度对吸收系数的影响2.溶解度较大（气膜控制）亨利系数很小，m=E/P值很小，则可以简化为：

=

+

=

KY=kY，吸收总阻力主要由气膜阻力组成结论：对于易溶气体，吸收阻力主要集中在气膜内，气膜阻力控制整个过程

的吸收速率，称为“气膜控制”。七、气体溶解度对吸收系数的影响1.溶解度较大（气膜控制）亨利系数很小，m=E/P值很小，则可以简化为：

=

+

=

KY=kY，吸收总阻力主要由气膜阻力组成结论：对于易溶气体，吸收阻力主要集中在气膜内，气膜阻力控制整个过程

的吸收速率，称为“气膜控制”。措施：增大气体的总压，加大气体的流速，减小气膜厚度------降低气膜阻力七、气体溶解度对吸收系数的影响亨利系数E很大，m=E/P值很大，则可以简化为：KX=kX，吸收总阻力主要由液膜阻力组成结论：对于难溶气体，吸收阻力主要集中在液膜内，液膜阻力控制整个过程

的吸收速率，称为“液膜控制”。措施：增大液体的流速和湍动程度，减小液膜厚度------降低液膜阻力

=

+

=

2.溶解度较小（液膜控制）七、气体溶解度对吸收系数的影响3.溶解度适中（双膜控制）吸收总阻力由气膜阻力和液膜阻力共同组成任务：如何提高双膜控制吸收过程的吸收速率？

同时提高气相和液相的湍流程度，即气相和液相的流速，减小气膜和液膜的厚度，从而减小吸收阻力。七、气体溶解度对吸收系数的影响4.应用判断吸收