化工原理下册第二章吸收2ppt课件

1、第二章 吸 收,2.1. 概述,2.1. 概述,1、气体吸收的原理,分离物系：气体混合物 形成两相体系的方法：引入液相(吸收剂) (液相+气相) 传质原理：各组分在溶剂中溶解度不同,吸收操作中所用的溶剂称为吸收剂（或溶剂），用S表示；能溶解的组分称为溶质气体或吸收质，以A表示，不被吸收的组分称为惰性气体，以B表示。,利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来分离气体混合物的操作称为吸收。,吸收和解吸常是一对相伴的操作，吸收用以提取所需的物质，而解吸用以分离所需的物质与吸收剂，并使吸收剂再生而重复使用。,吸收操作的逆过程（即含溶质气体的液体，受到另一汽（气）相的作用使溶质与溶剂分离的过程）

2、称为解吸。,吸收操作所得到的溶液称为吸收液（成分为S和溶质A），排出的气体称为吸收尾气(主要成分为惰性气体B，还含有残余的溶质A)。,吸收设备、流程,吸收设备-塔设备,吸收剂在吸收塔内再循环流程,吸收-解吸流程,吸收与解吸流程,2、气体吸收的工业应用,净化或精制气体 例：合成氨工艺中，合成气中的净化脱碳 制取某种气体产品的液态产品 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 例：用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃，硫酸回收焦炉气中的氨 工业废气的制理 废气中含有二氧化硫、硫化氢、CO2等有害气体的脱除,3、吸收过程的分类,气体 吸收,按被吸收组分数目,单组分吸收,多组分吸收,按吸收

3、有无化学反应,物理吸收,化学吸收,按溶质浓度高低,低浓度吸收,高浓度吸收,按吸收的温度变化,等温吸收,非等温吸收,4.气体的吸收与液体的蒸馏的区别,第二相：蒸馏操作采用改变状态参数的办法，使混合物内部出现第二个相 吸收操作采用从外界引入另一相物质形成两相系统。 产品： 蒸馏操作可以直接获得较纯净的轻重组分； 吸收不能直接得到较纯净的溶质组分，还需经过再次的分离操作-解吸 传递方式：精馏操作每层塔板上的液体和蒸汽都处于接近饱和的温度下，在相界面两侧，轻重组分同时向彼此相反的方向传递； 吸收操作，液相温度远远低于沸点，溶剂没有汽化，溶质分子由气相进入液相的单向传递，而气相中的惰性组分及液相中的溶剂

4、组分处于停滞状态。,1、气体在液体中溶解度的概念,表明一定条件下吸收过程可能达到的极限程度。,2、溶解度曲线,气体在液体中的饱和浓度,对于单组分物理吸收，由相律知,2.1.1气体的溶解度,气体在液相中的溶解度 ：,在一定温度和压力下，使一定量吸收剂与混合气体接触，气相中的溶质便向液相中转移，直至液相中溶质组成达到饱和为止。,在总压不高，P5atm时,一定温度下液相组成是气相组成的单值函数,同理，,说明： 在同一溶剂（水）中，相同的温度和溶质分压下，不同气体的溶解度差别很大，其中氨在水中的溶解度最大，氧在水中的溶解度最小。这表明氨溶于水，而氧难溶于水 对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度

5、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。,配制相同组成的溶液使易溶气体所需的分压较低，而难溶气体所需的分压较高,讨论： 吸收剂、温度T、P 一定时，不同物质的溶解度不同。 温度、溶液的浓度一定时，溶液上方分压越大的物质越难溶。 对于同一种气体，分压一定时，温度T越高，溶解度越小。 对于同一种气体，温度T一定时，分压P越大，溶解度越大。,结论,加压和降温有利于吸收操作 减压和升温有利于解吸操作,吸收,解吸,减压、升温,加压、降温,2.1.2 亨利定律,总压不高时，在一定温度下，稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率成正比，其比例系数为亨利系数。,溶质在气相中的平衡分压，kPa；,xi溶质在液相中的摩尔分率；,E亨利系数，单位同压强单位，随物系的特性和温度而异。,一、pixi关系,亨利定