《传质与分离工程》吸收第四次课

《传质与分离工程》吸收第四次课汇报人：AA2024-01-25课程回顾与引言吸收基本原理与概念吸收设备类型及特点吸收过程数学模型与计算操作条件对吸收效果影响分析实验方法与数据处理技巧课程总结与拓展延伸目录01课程回顾与引言讲解了吸收的基本原理、吸收剂的选择以及吸收过程的操作条件。通过实例分析了吸收在工业生产中的应用，如气体净化、废水处理等。介绍了传质与分离工程的基本概念和原理，包括传质过程、分离过程及其分类。上节课内容回顾掌握吸收过程的基本原理和数学模型，包括物料平衡、热量平衡和相平衡。了解吸收塔的结构和操作原理，以及吸收过程的强化措施。通过实验和案例分析，加深对吸收过程的理解和掌握。本节课目标与安排吸收是传质与分离工程中最重要的操作之一，广泛应用于化工、环保、能源等领域。吸收过程可以实现气体混合物的分离和净化，满足工业生产对产品质量和环保的要求。吸收技术的研究和发展对于提高生产效率、降低能耗和减少环境污染具有重要意义。吸收在传质与分离工程中的重要性02吸收基本原理与概念吸收定义及分类吸收定义吸收是指利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度不同，将混合物中的一个或几个组分部分或全部溶于溶剂中，从而实现混合物分离的操作。吸收分类根据吸收过程中混合物组分是否发生化学反应，吸收可分为物理吸收和化学吸收。吸收剂选择吸收剂的选择对吸收操作的分离效果和经济性有重要影响。一般应选择对溶质组分有较大溶解度的溶剂作为吸收剂，同时考虑吸收剂的选择性、挥发性、粘度、毒性、价格等因素。吸收剂性质吸收剂的物理性质如密度、粘度、表面张力、热导率等对吸收过程的传质和传热有重要影响。此外，吸收剂的化学性质如稳定性、腐蚀性、毒性等也需要考虑。吸收剂选择与性质溶解度溶解度是吸收过程的重要参数，表示溶质在溶剂中的溶解能力。溶解度与温度、压力及溶质和溶剂的性质有关。亨利定律亨利定律描述了气体在液体中的溶解度与气体分压成正比的关系，是吸收过程热力学基础的重要定律之一。相平衡相平衡是指混合物中各组分在两相中的浓度达到平衡状态。相平衡常数与温度、压力及组分性质有关，是吸收过程设计和操作的重要参数。吸收过程热力学基础03吸收设备类型及特点包括塔体、填料、液体分布器、气体进出口管等部分。塔内装有一定高度的填料，以增加气液接触面积，促进传质过程。填料塔结构气体从塔底进入，通过填料层时与从塔顶喷淋下来的液体逆流接触，进行传质过程。填料层提供了大量的气液接触面积，使得气体中的溶质被液体吸收。工作原理填料塔结构与工作原理板式塔结构由塔体、塔板、降液管、液体进出口管等部分组成。塔内装有多层水平塔板，板上开有供气体通过的孔和降液管。工作原理气体从塔底进入，通过各层塔板时与从降液管流下的液体错流接触，进行传质过程。塔板上的孔使得气体能够均匀分布，增加气液接触面积，促进传质。板式塔结构与工作原理填料塔与板式塔比较填料塔具有结构简单、造价低、压降低等优点，适用于处理腐蚀性、热敏性物料以及真空蒸馏等场合。板式塔具有处理量大、操作弹性大、分离效率高等优点，适用于要求分离效率高、处理量大的场合。不同类型吸收设备比较及选用依据选用依据根据物料性质和处理量选择合适的塔型。对于腐蚀性、热敏性物料以及真空蒸馏等场合，宜选用填料塔；对于要求分离效率高、处理量大的场合，宜选用板式塔。根据操作条件和分离要求选择合适的填料或塔板类型。例如，对于易发泡物料，应选择不易引起发泡的填料或塔板；对于要求分离精度高的场合，应选择具有高分离效率的填料或塔板。不同类型吸收设备比较及选用依据04吸收过程数学模型与计算根据质量守恒定律，对吸收过程中的各组分进行物料衡算，建立物料衡算方程。通常包括总物料衡算和组分物料衡算。通过对方程进行代数运算，求解出各组分的浓度、流量等关键参数。常用的求解方法包括直接代入法、迭代法和图解法等。物料衡算方程建立及求解方法求解方法物料衡算方程建立根据能量守恒定律，对吸收过程中的热量变化进行衡算，建立热量衡算方程。该方程反映了吸收过程中能量的传递和转化关系。热量衡算方程建立通过对热量衡算方程进行求解，可以得到吸收过程的温度、热流量等关键参数。常用的求解方法包括直接计算法、图解法和试差法等。求解方法热量衡算方程建立及求解方法典型案例分析：某化工厂废气处理系统设计案例背景某化工厂生产过程中产生大量废气，其中含有有害物质，需要进行处理以达到环保要求。设计目标设计一个废气处理系统，能够高效、经济地去除废气中的有害物质，达到环保排放标准。设计方案根据废气成分和处理要求，选择合适的吸收剂和工艺流程，设计废气处理系统。包括吸收塔、循环泵、冷却器、分离器等关键设备。运行效果经过实际运行测试，该废气处理系统能够有效地去除废气中的有害物质，达到环保排放标准，同时具有较高的经济性和可靠性。05操作条件对吸收效果影响分析

温度对吸收效果影响温度升高，气体溶解度减小，吸收效果降低。温度升高，液体粘度降低，有利于传质，但同时也可能导致液体挥发度增加，不利于吸收。综合考虑，应选择适宜的操作温度，以平衡溶解度、粘度和挥发度等因素对吸收效果的影响。压力升高，气体溶解度增大，有利于吸收。压力升高，气液相传质推动力增大，传质速率加快，有利于提高吸收效率。但过高的压力可能导致设备投资及操作费用增加，因此需综合考虑选择适宜的操作压力。压力对吸收效果影响气体流量增加，气液接触时间缩短，可能导致吸收不充分，降低吸收效率。液体流量增加，可提高传质速率和吸收效率，但也可能导致液体泛滥和雾沫夹带等问题。因此，在操作过程中需合理控制气体和液体的流量，以保证良好的吸收效果。流量对吸收效果影响06实验方法与数据处理技巧03实验装置使用注意事项介绍实验装置的使用和维护方法，确保实验的顺利进行和装置的安全运行。01实验装置组成包括吸收塔、供液系统、供气系统、测量与控制系统等部分。02操作流程演示详细讲解实验装置的启动、运行和停止等操作步骤，以及注意事项和安全规范。实验装置介绍及操作流程演示数据采集方法讲解实验过程中需要测量的物理量和相应的测量仪器，以及数据采集的频率和精度等要求。数据整理方法介绍数据整理的目的和方法，包括数据筛选、分类、排序和制表等步骤。数据分析方法详细论述数据分析的方法和技巧，包括统计分析、图表分析和模型拟合等方法，以及相应的软件工具介绍。数据采集、整理和分析方法论述123分析实验过程中可能出现的误差来源，包括仪器误差、操作误差、环境误差和随机误差等。误差来源分析探讨减小误差的方法和措施，包括提高测量精度、改进实验方法、优化实验条件和增加重复实验次数等。减小误差措施讲解误差处理的方法和结果表达的方式，包括误差传递公式、不确定度评定和结果表达方式等。误差处理与结果表达误差来源及减小误差措施探讨07课程总结与拓展延伸ABCD本节课内容总结回顾详细讲解了吸收过程的基本原理、吸收剂的选择、吸收过程的操作条件等。介绍了传质与分离工程的基本原理和概念，包括传质过程、分离过程、相平衡等。介绍了吸收过程的实验方法和数据处理技巧，包括实验设计、数据测量、结果分析等。通过实例分析，深入探讨了吸收过程在工业生产中的应用，如气体吸收、液体吸收等。相关领域前沿动态介绍介绍了当前传质与分离工程领域的研究热点和前沿动态，如新型分离技术、高效传质设备等。探讨了吸收过程在环保、能源等领域的应用前景和挑战，如废气处理、能源回收等。介绍了近年来国内外在传质与分离工程领域的最新研究成果和进