2吸收基本理论
化工原理
1、简述双膜理论的基本论点答:针对气体吸收传质过程,双膜理论的基本论点如下:(1)、相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜,相界面两侧的传质阻力全部集中于这两个停滞膜内,吸收质以分子扩散方式通过此二膜层由气相主体进入液相主体;(2)、在相界面处,气、液两相瞬间即可达到平衡,界面上没有传质阻力,溶质在界面上两相的组成存在平衡关系,即所需的传质推动力为零或气、液两相达到平衡。
(3)、在两个停滞膜以外的气、液两相主体中,由于流体充分湍动,不存在浓度梯度,物质组成均匀。
溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。
2、什么是最小回流比计算方法有几种(P111)答:(1)当回流比减小至某一数值时,理论上为达到指定分离要求所需板数趋于无穷大时,这是回流比的下限,称为最小回流比。
(2)有两种:作图法:R min/(R min+1)=(x D-y q)/(x D-x q) 得:R min=(x D-y q)/(y q-x q)解析法:泡点进料:露点进料:3、何谓全回流在什么情况下应用全回流操作答:在精馏操作中,若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内,则这种操作方法称为全回流。
全回流时的回流比R等于无穷大。
此时塔顶产品为零,通常进料和塔底产品也为零,即既不进料也不从塔内取出产品。
显然全回流操作对实际生产是无意义的。
但是全回流便于控制,因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中,常采用全回流操作。
4、何谓被干燥物料的临界含水量临界含水量的大小对物料的干燥时间有何影响答:(1) 在恒定的空气条件下,干燥速率由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量 X c。
它与物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质(u、t、H)有关。
(2) 临界含水量值越大,转入降速干燥段越早,对于相同的干燥任务所需的干燥时间就越长,对干燥过程来说是很不利的。
5、何谓物料的平衡含水量一定的物料,在一定的空气温度下,物料的平衡含水量与空气的相对湿度有何关系答:(1)平衡含水量就是一定干燥条件下不能被除去的那部分水分,是物料在该条件下被干燥的极限。
传质机理、吸收机理、传质方向的判断
吸收的机理—双膜理论
双膜理论的基本论点是: (1) 相互接触的两流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各 1 存在着一个很薄(等效厚度分别为δ1 和δ2 )的流体膜层。 1 2 溶质以分子扩散方式通过此两膜层。 (2)相界面没有传质阻力,即溶质在相界面处的浓度处于相 2 平衡状态。 (3)在膜层以外的两相主流区由于流体湍动剧烈,传质阻力 3 可忽略不计,传质阻力集中在两个膜层内。
传质过程方向主要由相平衡方程 ye=f(x)来判定
例如:设在101.3KPa、200C下稀氨水的相平 衡方程为ye=0.94x,(1)使含氨10%的混合 气和x=0.05的氨水接触;(2)使y=0.05的 含氨混合气与x=0.1的氨水接触。
解:已知m=0.94 已知m=0.94
1) y=0.1,x=0.05 ye=0.94x=0.94×0.05 =0.047 故ye<y; xe=y/m=0.106 故xe>x; 说明多余部分氨气从 气相转入液相 2)y=0.05,x=0.1 ye=0.94x=0.94×0.1 =0.094 故ye<y; xe=y/m =0.053 故xe<x; 说明多余部分氨气从液 相转入气相
传质机理、吸收机理、传质方向 的判断
传质机理
在含有两个或两个以上的混合组 分体系中,如果存在浓度梯度,某些 组分就有高浓度区向低浓度区移动, 该移动过程就称为传质过程。 传质分离有:吸收、蒸馏、干燥、 萃取、膜分离等。
传质机理
静止流体中 分子扩散----借分子热运动发生在 界面滞留流流体中 流体主体与界面的扩散方式有 涡流扩散--借流体的湍动和漩涡传递物质,发生 在湍浓度之差。 传质速率正比于界面浓度与流体主体浓度之差。 用式子表示为: 用式子表示为: N=k
化工原理下2-3 吸收速率方程式
尾气:B(含微量A) V (kmolB/s) Y2 (kmolA/kmolB)
Y
吸收剂:S L (kmolS/s) X2 (kmolA/kmolS)
X
原料气:A+B
V (kmolB/s) Y1 (kmolA/kmolB)
28
填 料 塔
L(kmolS/s) X1(kmolA/kmolS) 溶液:S+A
2.2.7 吸收速率方程
一、膜吸收速率方程式
1.气膜分吸收速率方程
令 则 仿效上式, 得
D P kG RTzG pBm
气膜分传质(吸收)系数, kmol/(m2skPa)。
N A kG ( p A p A i )
N A k y ( y A y Ai )
N A kY (YA YAi )
推动力
T
X2
X
X1
逆流吸收塔中的操作线
33
练 习 题 目
思考题 1.如何判断吸收过程是属于哪种过程控制? 2.总吸收速率方程与膜吸收速率方程有何不同?
3.何为吸收过程的操作线?操作线如何获得?
作业题: 7、8
34
界面组成的确定
8
二、总吸收速率方程式
1. 以(p- p*)表示总推动力的吸收速率方程式 (KG与kG、kL关系) 设吸收系统服从亨利定律或平衡关系在过程 所涉及的浓度范围内为直线,则
cA p H
* A
根据双膜模型,相界面上两相互成平衡
pAi
9
cAi H
二、总吸收速率方程式
由此得 整理得 由
25
2.3 吸收塔的计算
在工业中,吸收操作多采用塔式设备,既可 采用气液两相在塔内逐级接触的板式塔,也可采 用气液两相在塔内连续接触的填料塔。工业中以 采用填料塔为主,故本节对于吸收过程计算的讨 论结合填料塔进行。
化工原理(天大版)---(下册)第二章 吸收
c c A c B 常数
根据菲克定律:
DAB DBA
dc A J A D AB dc z
dcB J B ห้องสมุดไป่ตู้BA dcz
1.
2-2-2 气相中的稳态分子扩散
等分子反方向扩散 pB1<pB2
第二章 吸收
• 吸收定义
利用组成混合气体各组分在溶剂中溶解度不同,来分离 气体混合物的操作,称为吸收操作。 溶质A 惰性组分B 溶剂S 吸收溶液 吸收尾气
• 吸收操作示意图 • 吸收在工业上的用途
分离混合气体以回收所需的组分 除去有害组分以净化气体 制备某种气体的溶液 工业废气的治理
• 吸收的分类
按有无化学反应 按溶质气体的数目
物理吸收 化学吸收
按有无明显热效应,
分单组分吸收 多组分吸收 等温吸收 非等温吸收
• 吸收与蒸馏的不同
原理不同 蒸馏可获得较纯的产品,而吸收则不能
2.1气体吸收的相平衡关系
2-1-1 气体的溶解度
• 相平衡 • 平衡分压(饱和分压) • 平衡浓度(饱和浓度) • 气体的溶解度:指气体在液相中的饱和浓度,用单位质
3. 指明传质过程进行的极限 yi2min≥y*i2=m xi2
xi1max≤x*i1=yi1/m
2.2 传质机理与吸收速率
2.2.1分子扩散与菲克定律
•
2.2.1分子扩散与菲克定律
扩散通量
J A D AB dc A dc z
菲克(Fick) 定律
JA:物质A在z方向上的分子扩散通量,kmo1/(m2· s) dcA/dcz:物质A的浓度梯度,kmol/ m4 DAB:物质A在介质B中的分子扩散系数, m2/s 当系统总压不高且各处温度均匀
第一节 吸光光度法的基本原理第二节 光吸收的基本定律第三节 吸光
第二节 光吸收的基本定律
一、Lambert-Beer 定律 二、偏离 Lambert-Beer 定律的原因
一、Lambert-Beer 定律
吸光度和透光率的定义分别为:
A def lg I0 I
T def I I0
吸光度与透光率的关系为:
A =-lgT
1760 年, Lambert 指出:一束平行单色光通 过有色溶液后,光的吸收程度与溶液液层的厚度 成正比。
吸光度与显色剂用量的关系
2. 溶液的酸度 溶液的酸度对显色反应的影响主要表现在
以下三个方面: (1)溶液的酸度对被测组分存在状态的影
响: 大多数被测金属离子易水解,当溶液 pH 增大时,可能生成各种类型的氢氧基配合物, 甚至生成氢氧化物沉淀,使显色反应不能进行 完全。
(2)溶液的酸度对显色剂的平衡浓度和颜 色的影响:大多数显色剂是有机弱酸或有机弱 碱,当溶液的 pH 变化时,将影响显色剂的平 衡浓度,并影响显色反应的完全程度。另外, 有一些显色剂本身就是酸碱指示剂,它们在不 同 pH 的溶液中具有不同的结构,而产生不同 的颜色,所以对显色反应也有影响。
(3)仪器设备简单,操作简便、快速,选 择性好。由于新的显色剂和掩蔽剂不断发现, 提高了选择性,一般不需分离干扰物质就能进 行测定。
(4)应用广泛。几乎所有的无机离子和具 有共轭双键的有机化合物都可以直接或间接地 用吸光光度法进行测定。
第一节 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质 二、物质对光的选择性吸收 三、吸收曲线
三、吸收曲线
如果将不同波长的光通过一定浓度的某一溶 液,分别测定溶液对各种波长的光的吸光度。以 入射光的波长 λ 为横坐标,相应的吸光度 A 为 纵坐标作图,可得到一条吸光度随波长变化的曲 线,称为吸收曲线或吸收光谱。
药学基础二 -回复
药学基础二-回复药学基础二:药物吸收的过程与影响因素在药学领域中,了解药物的吸收过程和影响因素是非常重要的,因为吸收是药物在体内发挥作用的第一步。
药物吸收的过程包括药物通过生物膜进入体内、从给药部位进入血液循环,并在血液中分布到目标组织。
本文将逐步回答关于药物吸收的各个方面问题。
一、药物吸收的过程是什么?药物吸收的过程包括三个主要步骤:溶解、通过生物膜和血液循环。
1. 溶解:药物必须在体内溶解成水溶液,才能被细胞吸收。
药物分子通常是非极性的,无法穿过细胞膜。
因此,药物在溶解为离子或极性分子后能更容易地通过细胞膜。
2. 通过生物膜:药物在溶解后,进入细胞膜中的载体或通过细胞间隙、细胞骨架来穿过生物膜。
这个过程主要受到药物的脂溶性、分子大小和分子形状等因素的影响。
3. 血液循环:一旦药物通过细胞膜,它将进入血液循环,并在体内分布到不同组织和器官。
二、药物吸收的影响因素是什么?药物吸收的效果受到多种因素的影响,下面将介绍一些主要因素:1. 给药途径:根据药物的性质和治疗需求,可以通过口服、注射、吸入、贴片等不同途径给药。
不同的给药途径会影响药物的吸收速度和程度。
2. pH值:药物在不同的pH值下会离子化或非离子化,这会影响药物的脂溶性和溶解度。
例如,弱酸性药物在胃酸环境下更容易吸收,而弱碱性药物在肠道的碱性环境下更容易吸收。
3. 药物化学性质:药物的极性、脂溶性和药物分子的大小、形状等因素都会影响药物的吸收。
通常来说,脂溶性较高的药物更容易通过细胞膜进入体内。
4. 给药部位的血流:药物在给药部位的血流越丰富,药物吸收的速度越快。
因此,对于需要迅速发挥作用的药物,可以选择静脉注射等给药途径。
5. 给药部位的特性:不同的给药部位具有不同的特性,如肠道具有大量吸收表面积,皮肤有角质层等,这些特性也会影响药物的吸收速度。
三、药物吸收的应用和意义是什么?对于药物设计和治疗管理来说,了解药物的吸收过程和影响因素对于确保疗效和减少不良反应非常重要。
化工原理下2-5吸收系数
理论 级数
Z NT HETP
等板 高度
填料层等板高度的意义:分离效果与一个理论 级的作用相当的填料层高度。
2
Ym - Xm Ym+1- Xm
平衡关系 操作关系
3
吸收塔的理论级模型
2.理论级数的确定
(1)逐级计算法
平衡关系 操作关系 由 YI =Y2
L Y ( X X1 ) Y1 气提解吸操 V L 作线方程 或 Y ( X X 2 ) Y2 V 直线的斜率 L / V 操作线方 B (X1,Y1) 程为直线 直线通过点 T (X2,Y2)
33
三、气提解吸的计算
2.最小气液比和载气流量的计算 在气提解吸的计算中,通常吸收液的量是已 知的,而载气的用量需通过工艺计算来确定。在 液量一定的情况下,确定载气的用量也即确定气 液比 V / L 。 气液比V / L的确定方法是,先求出气提解吸 过程的最小气液比(V / L)min,然后再根据工程 经验,确定适宜(操作)气液比。
26
二、化工中常用的解吸方法
气提解吸√ 加入气提气,降低溶质的分压。 解吸 方法 减压解吸√ 吸收在加压下进行,通过减压进行解吸。 加热解吸 对吸收液加热,通过升温进行解吸。 加热-减压联合解吸 √ 加热-减压联合进行,提高解吸程度。
27
0.1 MPa 1-吸收塔 2-闪蒸罐 3-溶剂泵 4-解吸塔
X 2 X1 1 V L min ( L / V ) max mX 2 Y1
最小气液比
Vmin
36
X 2 X1 L mX 2 Y1
最小载气用量
三、气提解吸的计算
2吸收基本理论
总压P,pA*=PyA*=ExA
3)X~Y(摩尔比) 吸收过程中,B、S不参与传质,摩尔流量 不变,可分别作为基准来表示A的浓度。
【例1】已知10℃时,1atm下氨水的浓度为 10gNH3/100gH2O, 其平衡气相分压 pNH3=5.57kPa ,氨水密度:ρ≈1000 kg/m3 求:E、H、m。
•可算出吸收液的浓度X1
2.操作线方程:塔内任意截面上的物 料衡算关系
L/V:塔操作的液气比
操作线:在Y-X图上为以L/V为斜率,过塔进、出口 气、液两相组成点B(X1,Y1)和T(X2,Y2)的直线 逆流:浓、稀端; 操作线与平衡关系、 操作条件及设备结构 无关; 吸收:Y > Y *,操作 线在平衡线上方。
• 传质单元数反映吸收过程的难度,任务所 要求的气体浓度变化越大,过程的平均推 动力越小,则意味着过程难度越大,此时 所需的传质单元数越大。
3、传质单元数的求法
①解析法:平衡关系为直线
i) 脱吸因数法:——平衡关系:Y*=mX+b
ii) 对数平均推动力法:——平衡关 系:Y*=mX+b
②数值积分法
4、 吸收的特征 分离基础:溶解度差异 引入新相的方式:从外界引入 产品纯度:吸收不能直接获得较纯的组分。 传质方向:吸收只进行单向传质
§1气体吸收的相平衡关系
吸收过程与蒸馏一样,涉及相际传质过程。 平衡问题:物质传递的方向和限度; 传质速率问题:传质推动力和阻力。 相平衡:相间传质已达到动态平衡,从宏观 上观察传质已不再进行。 吸收中的相平衡关系描述的是溶解度的影响 因素,是处理吸收问题的关键。
2)减压脱吸:降低气相主体的溶质分压 3)加热脱吸 例如:热力脱氧法处理锅炉用水 4)加热----减压脱吸
吸收基本理论
精品课件
1、定义 吸收:利用混合气体各组分在液体中溶解度 差异,使某些易溶组分进入液相形成溶液, 不溶或难溶组分仍留在气相,实现混合气体 分离。 解吸:也称为脱吸,是与吸收相反的过程, 即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。
精品课件
吸收质或溶质:易溶解 组分(A)。 惰性气体或载体:不溶 或难溶组分(B)。 吸收剂:所用的溶剂 (S)。 吸收液:得到的溶液, 主要为A+S。 吸收尾气:吸收后排出 的气体,主要为B和 少量A。
精品课件3、吸收分离操作来自分类物理吸收与化学吸收:
• H2O吸收CO2 (单纯溶解) • NaOH溶液吸收CO2 单组分吸收与多组分吸收:
• H2O吸收乙醇(单一组分) • 液态烃吸收气态烃
等温吸收与非等温吸收:
• H2O吸收丙酮(温度不变)
• H2O吸收SO3
低浓度吸收与高浓度吸收:溶质在气液两相摩尔分
解度越大。。 (3)吸收剂、温度T、P一定时,不同物质的溶解度不
同。
易溶(NH3);中等(SO2);难溶(O2)。
(4)温度、溶液的浓度一定时,难溶物质溶液上方分 压大。
加压和降温对吸收操作有利。
精品课件
亨利定律
体系:单组分、低浓、恒温、物理吸收。 总压P<5×105Pa,一定温度下溶质在液相中 的溶解度(平衡)与其在气相中的分压成正 比。
精品课件
气体的溶解度
一定操作温度和压力下,平衡状态下溶质在 气相中的分压称为平衡分压或饱和分压,相 应的液相浓度称为平衡浓度或气体在液体中 的溶解度。
定义:气体在指定液体(溶剂)中的饱和浓度
常用单位:kg(A)/kg(S)或kg(A)/m3(S)。
它决定了吸收的极限(终点); 推动力:偏离平衡状态的程度→过程速率。
化工原理第五章吸收(传质理论之一)超详细讲解
被吸收NH3的体积: VNH3=80*(0.25-0.053) =15.8 m3
传热过程
吸收过程
理论 将对流给热视为壁 实质 附近滞流层的热传
导过程—付立叶定
将吸收视为A穿过相界面附 近滞流双膜的分子扩散过 程—费克定律
At
T
T
t
t
A1 (T tw1 ) A2 (tw2 t )
N
DAC
DgP
RTpBg
A(
Dl (CA CS
CSl
p )
pi) A(Ci C)
作业: P185 7
§5-3 吸收速率
吸收速率决定吸收达到平衡的时间,决定吸收操作的 生产强度,是吸收设备选型和设备设计的重要依据。
一、吸收速率定义:NA= dnA/dτ 对于稳定吸收过程:NA=nA/τ mol(A)/s 吸收过程是物质的相转移过程,通过扩散方式进行。
二、扩散 1、分子扩散:物质以分子热运动方式穿过静止或滞流流 体的传递过程——特点:传递速率慢。 2 、对流扩散:物质以相对运动方式穿过湍流流体的传递 过程——特点:传递速率快。
A(Ci
C) =klA(Ci-C)
kl
DlCT
lCS
所以,可用界面附近气膜中的扩散速率:
NA=kgA(p-pi) 或液膜中的扩散速率:
计算吸收速率。
NA=klA(Ci-C)
作业: P185 12、13
六、吸收速率方程 1 气膜吸收分速率方程
吸收主要知识点范文
吸收主要知识点范文知识点是指人们在学习和实践中所获取的基本概念、原理、规律和技能等内容,是对客观事物和现象的深刻理解和认识。
吸收主要知识点是指通过学习和实践等途径,将主要的知识点融会贯通,形成自己的知识体系和思维模式。
下面将从以下几个方面进行阐述。
首先,吸收主要知识点需要具备良好的学习方法和习惯。
学习方法包括系统化、全面性、因材施教和实践性等。
系统化是指将知识点按照一定的顺序学习和掌握,形成逻辑清晰的知识体系;全面性是指综合运用不同的学习途径和资源,获取全面的知识点;因材施教是指根据自己的理解水平和学习能力,选择适合自己的学习方法和步骤;实践性是指通过实际操作和运用,巩固所学知识点。
其次,吸收主要知识点需要注重理论与实践的结合。
理论知识是指对事物和现象的规律性描述和认识,实践知识是指在实际操作和实践中积累的经验和技巧。
只有将理论知识与实践相结合,才能真正地吸收主要知识点,提高自己的实践能力和解决问题的能力。
例如,在学习数学知识时,不仅要理解概念和公式,还要进行习题训练和实际应用,才能真正掌握和吸收这些知识点。
再次,吸收主要知识点需要进行深入的思考和分析。
在学习和掌握知识点的过程中,不能只停留在表面的了解和掌握,还需要进行深入的思考和分析。
通过思考和分析,可以进一步理解知识点的内涵和特点,从而形成更深层次的认识和理解。
例如,在学习历史知识时,不仅要了解事件和人物的发生和发展过程,还要思考背后的原因和影响,形成自己的观点和见解。
最后,吸收主要知识点需要积累和总结经验。
在学习和实践中,会不断积累和获取各种知识点,而这些知识点的吸收和运用需要经过实践和总结才能真正形成经验。
通过总结经验,可以发现规律和问题,及时调整学习和实践方法,提高自己的吸收和运用能力。
例如,在学习外语时,通过多次的口语练习和实际运用,可以总结出一些有效的学习方法和技巧,提高自己的语言表达能力。
总之,吸收主要知识点是一项综合能力的提升过程,需要通过良好的学习方法和习惯,注重理论与实践的结合,进行深入的思考和分析,积累和总结经验。
中医基础理论教案
中医基础理论教案一、课程介绍中医基础理论是中医学习的基石,它涵盖了中医对人体的认识、疾病的诊断和治疗的基本理论。
本课程旨在使学生了解中医的基本概念、阴阳五行学说、脏腑经络理论、病因病机理论、以及辨证论治的方法。
通过对本课程的学习,学生将能够理解并应用中医基础理论,从而为进一步学习中医临床课程打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解并掌握中医基础理论的基本概念和理论。
2、理解并掌握中医对人体生理、病理的认识及诊治方法。
3、学会运用中医理论指导临床实践。
4、培养学生对中医文化的热爱和尊重。
三、教学内容1、中医基本概念:讲解中医的基本概念,包括阴阳、五行、脏腑、经络等。
2、阴阳五行学说:讲解阴阳学说的含义和应用,五行的含义和作用。
3、脏腑经络理论:讲解脏腑的功能和关系,经络的循行和作用。
4、病因病机理论:讲解疾病的产生原因和发病机制,包括外邪、内因、病理产物等。
5、辨证论治:讲解辨证论治的基本概念和方法,包括八纲辨证、脏腑辨证、六经辨证等。
四、教学方法1、理论讲解:通过讲解使学生了解中医基础理论的基本概念和理论。
2、案例分析:通过分析真实的中医病例,使学生了解中医在临床实践中的应用。
3、实践操作:通过实践操作使学生掌握针灸、推拿等中医治疗方法。
4、小组讨论:通过小组讨论的方式,鼓励学生主动参与和发表观点,提高学习效果。
5、课堂互动:通过课堂互动的方式,鼓励学生提出问题和解决问题,提高学习积极性。
五、教学评估1、课堂表现:根据学生的课堂参与度、小组讨论表现等方面进行评估。
2、课后作业:布置相关作业,包括论文阅读、案例分析等,以检验学生对课堂知识的掌握情况。
3、期末考试:通过笔试和面试的方式,评估学生对中医基础理论的掌握和应用能力。
六、教学进度本课程共分为16个课时,每个课时45分钟。
具体教学进度如下:1、中医基本概念(2课时)2、阴阳五行学说(2课时)3、脏腑经络理论(2课时)4、病因病机理论(2课时)5、辨证论治(2课时)6、针灸推拿实践操作(4课时)7、复习与总结(2课时)中医基础理论课件一、概述中医基础理论是中医学专业的基础课程之一,它涵盖了中医理论的基本框架和核心概念,为进一步深入学习中医临床知识提供了坚实的理论基础。
第二节光吸收的基本定律
第十一页,共33页
6.吸光度的加和性
当介质溶液中含有多种吸光组分时, 只要各组分间不存在着相互作用,则在某 一波长下介质的总吸光度是各组分在该波 长下吸光度的加和。
即:A = A1 + A2 +…… + An
第十二页,共33页
(二)吸收系数和桑德尔灵敏度
1. 吸收系数 朗伯-比尔定律(A=Kbc)中的系数(K)
尔吸收系数 ;
(2) 可根据未知液的Ax,在 Ax 标准曲线上查出未知液的
浓度cx。
A=bc
κ
Cx C
第二十七页,共33页
二、引起偏离朗伯-比耳定 律的原因
根据郎伯-比尔定律,当吸收层厚度不变 时,标准曲线应当是一条通过原点的直线,即 A与c成正比关系,称之为服从比尔定律。
但在实际测定中,标准曲线会出现向浓度 轴弯曲(负偏离)和向吸光度轴弯曲(正偏离), 这种现象称为对郎伯-比尔定律的偏离。
非平行入射光引起的偏离非平行入射光将导致光束的平均光程b大于吸收池的厚度b实际测得的吸光度将大于理论值从而产生正偏离3介质不均匀引起的偏离朗伯比耳定律是建立在均匀非散射基础上的一般规律如果介质不均匀呈胶体乳浊悬浮状态存在则入射光除了被吸收之外还会有反射散射作用
第二节光吸收的基本定律
第一页,共33页
一、朗伯-比耳定律
第十九页,共33页
(3) 吸收系数(a)与摩尔吸收系数() 的关系
=aM
吸收系数(a)常用于化合物组成不明, 相对分子质量尚不清楚的情况。
摩尔吸收系数()的应用更广泛。
第二十页,共33页
2. 桑德尔灵敏度(Sandell) S
吸光光度法的灵敏度除用摩尔吸收系
原子吸收原理
原子吸收原理
原子吸收原理是指当原子或分子受到辐射能量时,其能量水平发生变化,从而导致特定波长的辐射被吸收的过程。
这一原理是基于原子的能级结构和量子力学的理论基础。
在原子吸收光谱中,受激原子能级先从基态跃迁到激发态,然后再从激发态退激到其他更低的能级或基态。
当外部能量与原子或分子的能级差相匹配时,就会发生吸收现象。
吸收剂(原子或分子)中的原子在特定波长的入射光中吸收并传递能量,使得该波长的辐射强度减弱。
原子吸收光谱通常是通过测量入射光和经过吸收剂后的出射光之间的差异来获得的。
当入射光源通过吸收剂时,会发生特定波长的光被吸收的现象。
通过测量出射光的强度和比较入射光的强度,可以得到吸收光谱。
原子吸收光谱的应用十分广泛。
例如,在分析化学中,原子吸收光谱可用于测量样品中特定元素的含量。
不同元素的原子吸收光谱具有不同的特征波长,从而可以准确测定样品中的元素含量。
虽然原子吸收原理用于分析和测量已经有很长的历史,但随着科技的发展,例如激光技术的应用,原子吸收光谱的灵敏度和选择性得到了显著提高。
这使得原子吸收光谱成为现代科学和工业的重要工具之一。
环工原理思考题
环工原理思考题4热量传递1)什么是热传导?(2)什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。
(3)简述辐射传热的过程及其特点。
(4)试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空气处于流动状态。
(5)若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么?(1)简述影响对流传热的因素。
(2)简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。
(3)为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强?(4) 传热边界层的范围如何确定?试分析传热边界层与流动边界层的关系。
(5)试分析影响对流传热系数的因素。
(6) 分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系,若要提高对流传热系数,采取哪种措施最有效?(7)流体由直管流入短管和弯管,其对流传热系数将如何变化?为什么?(8)什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大?保温层的临界直径由什么决定?(9)间壁传热热阻包括哪几部分?若冷热流体分别为气体和液体,要强化换热过程,需在哪一侧采取措施?(10)什么是传热效率和传热单元数?1)分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。
(2)比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。
(3) 温度对热辐射和辐射传热的影响。
(4)分析物体辐射能力和吸收能力的关系。
(5)简述气体发射和吸收辐射能的特征,分析温室效应产生的机理。
1)简述换热器的类型。
(2)什么是间壁式换热器,主要包括哪几种类型?(3)列管式换热器式最常用的换热器,说明什么是管程、壳程,并分析当气体和液体换热时,气体宜通入哪一侧?(4)简述增加传热面积的方法。
(5)试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。
5质量传递(1)什么是分子扩散和涡流扩散?(2)简述费克定律的物理意义和适用条件。
(3)简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。
(4)对于双组分气体物系,当总压和温度提高1倍时,分子扩散系数将如何变化? (5)分析湍流流动中组分的传质机理。
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1、定义 吸收:利用混合气体各组分在液体中溶解度 差异,使某些易溶组分进入液相形成溶液, 不溶或难溶组分仍留在气相,实现混合气体 分离。 解吸:也称为脱吸,是与吸收相反的过程, 即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。
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吸收质或溶质:易溶解 组分(A)。 惰性气体或载体:不溶 或难溶组分(B)。 吸收剂:所用的溶剂 (S)。 吸收液:得到的溶液, 主要为A+S。 吸收尾气:吸收后排出 的气体,主要为B和 少量A。
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亨利定律的其他形式
1)p*~C:
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H
E M S 整理ppt相呈平衡的气相中溶 质的摩尔分数; m —相平衡常数(或分配系数),无因次
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总压P,pA*=PyA*=ExA
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3)X~Y(摩尔比) 吸收过程中,B、S不参与传质,摩尔流量 不变,可分别作为基准来表示A的浓度。
工艺条件确定, • 出塔气体组成Y2 由任务
规定的吸收率φA 求出:
•可算出吸收液的浓度X1
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2.操作线方程:塔内任意截面上的物 料衡算关系
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L/V:塔操作的液气比
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操作线:在Y-X图上为以L/V为斜率,过塔进、出口
气、液两相组成点B(X1,Y1)和T(X2,Y2)的直线
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吸收塔的物料衡算及操作线方程
1.物料衡算 稳定、逆流
下标“1”—— 塔底(浓端); 下标“2”—— 塔顶(稀端); V —— B的摩尔流率,kmol/s; L —— S的摩尔流率,kmol/s; Y —— 气相中A的摩尔比; X —— 液相中A的摩尔比。
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• V 和Y1 由吸收任务规定, • 吸收剂流量L和组成X2 由
解度越小。 (2)对于同一种气体,温度T一定时,分压P越大,
溶解度越大。。 (3)吸收剂、温度T、P一定时,不同物质的溶解度
不同。 易溶(NH3);中等(SO2);难溶(O2)。
(4)温度、溶液的浓度一定时,难溶物质溶液上方分 压大。
加压和降温对吸收操作有利。
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亨利定律
体系:单组分、低浓、恒温、物理吸收。 总压P<5×105Pa,一定温度下溶质在液相中 的溶解度(平衡)与其在气相中的分压成正 比。
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相平衡关系在吸收过程中的应用
(1)判断传质进行的方向
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(2)确定传质的推动力
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(3)指明传质过程进行的极限
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§3 吸收塔计算——填料塔
• 板式塔:逐级接触; • 填料塔:连续(微分)接触 • 填料中很大的空隙,提供曲径→湍动↑,表
面形成液膜→表面积↑;可逆流或并流操作, 但一般采用逆流:提高出塔吸收液浓度和降 低尾气浓度。 • 计算内容:吸收剂用量、塔的工艺尺寸等。
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气体的溶解度
一定操作温度和压力下,平衡状态下溶质在 气相中的分压称为平衡分压或饱和分压,相 应的液相浓度称为平衡浓度或气体在液体中 的溶解度。
定义:气体在指定液体(溶剂)中的饱和浓度 常用单位:kg(A)/kg(S)或kg(A)/m3(S)。 它决定了吸收的极限(终点); 推动力:偏离平衡状态的程度→过程速率。
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【例1】已知10℃时,1atm下氨水的浓度为 10gNH3/100gH2O, 其平衡气相分压 pNH3=5.57kPa ,氨水密度:ρ≈1000 kg/m3 求:E、H、m。
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吸收剂的选择
选择的原则: ①溶解度大:溶解度↑,溶剂用量↓,传质速率 ↑;随工艺条件变化大;若有反应应可逆。 ②选择性好:对溶质的溶解度大; ③不易挥发,以减少溶剂损失; ④粘度低,改善流动状态,阻力小,降低能耗。 ⑤无毒、腐蚀性小、不易燃、价廉、不发泡、冰点 低、化学稳定等。
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3、吸收分离操作的分类
物理吸收与化学吸收:
• H2O吸收CO2 (单纯溶解) • NaOH溶液吸收CO2 单组分吸收与多组分吸收:
• H2O吸收乙醇(单一组分) • 液态烃吸收气态烃
等温吸收与非等温吸收:
• H2O吸收丙酮(温度不变)
• H2O吸收SO3
低浓度吸收与高浓度吸收:溶质在气液两相摩尔分
数均<10%
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4、 吸收的特征 分离基础:溶解度差异 引入新相的方式:从外界引入 产品纯度:吸收不能直接获得较纯的组分。 传质方向:吸收只进行单向传质
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§1气体吸收的相平衡关系
吸收过程与蒸馏一样,涉及相际传质过程。 平衡问题:物质传递的方向和限度; 传质速率问题:传质推动力和阻力。 相平衡:相间传质已达到动态平衡,从宏观 上观察传质已不再进行。 吸收中的相平衡关系描述的是溶解度的影响 因素,是处理吸收问题的关键。
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亨利系数(E): (单位与分压单位一致) ① 理想溶液:P不高,T恒定,亨利定律与拉
乌尔定律一致,即:E=p0 ② 非理想溶液: E≠p0,但在一定浓度范围内
(低浓),E=f(T)。
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③ 一定体系,E=f(T),T↑,E↑; 易溶体系E小,难溶体系E大。
④ 数值取得:实验测定,外推x→0 ( 低浓);查有关手册。
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2、吸收分离操作的目的与任务 制取液体产品:如盐酸、硝酸,碳化氨水吸收CO2 制碳酸氢氨等。 分离混合气体吸收获得某些组分:如用液态烃吸收 裂解气中的乙烯、丙烯等。 气体净化除去混合气体中杂质:如合成氨原料气脱 CO2等; 尾气处理和废气净化:脱SO2、NOx等
分离基础:各组分溶解度的差异
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2.影响因素: 温度、压力、溶质在气相中的浓度。 对于单组分物理吸收:自由度=3-2+2=3
总压不高(<5atm)→理想气体→ 溶解度∝气相分压,可以认为与总压无关。
恒温:
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3、溶解度曲线与溶解性: (1)对于同一种气体,分压一定时,温度T越高,溶
逆流:浓、稀端;
操作线与平衡关系、 操作条件及设备结构 无关;
吸收:Y > Y *,操作 线在平衡线上方。
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并流操作线方程:
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吸收塔内流向的选择
1、逆流沿塔高能保持较大推动力;并流从顶到底沿 塔高推动力渐小,塔顶、底推动力相差大。 2、若两相进、出塔浓度相同,逆流平均推动力大于 并流,对传质速率有利。与传热时一样。 3、工业吸收一般多用逆流,后面讨论中若无说明, 均为逆流吸收。 4、逆流时上升的气体将阻碍借重力往下流动的液 体,限制了吸收塔所允许的液体流率和气体流率, 这是逆流操作不利的一面。