化工原理之吸收习

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化工原理第九章 吸收

化工原理第九章 吸收
20.6.19
p
* A
cA H

cA* HpA
H——溶解度系数 ,单位:kmol/m3·Pa或kmol/m3·atm。
H是温度的函数,H值随温度升高而减小。
易溶气体H值大,难溶气体H值小。
溶解度系数H与亨利系数E间的关系
pA*
cA H
,
pA*
ExA, xA
cA c
E
c H
设溶液的密度为 kg / m3,浓度为 c kmol / m3 ,则
20.6.19
气相: 液相:
yA
nA n
xA
nA n
yA yB yN 1 xA xB xN 1
质量分数与摩尔分数的关系:
xA
nA n
mw A
/ MA
mw A / M A mw B / MB mw N
/ MN
wA/M A
wA/M A wB/MB wN/M N
20.6.19
第二节 气液相平衡
一、气体的溶解度 二、亨利定律 三、气液相平衡与吸收过程 的关系
20.6.19
一、气体的溶解度
1、气体在液体中溶解度的概念
气体在液相中的溶解度 :气体在液体中的饱和浓度 cA*
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
对于单组分物理吸收,由相律知
f c 2 322 3
2、质量比与摩尔比
质量比:混合物中某组分A的质量与惰性组分B
(不参加传质的组分)的质量之比。 wA mA mB
摩尔比:混合物中某组分的摩尔数与惰性组分摩 尔数之比。
气相:
YA
nA nB
液相: X A
nA nB
20.6.19

化工原理 第六章 吸收

化工原理 第六章 吸收

不同的溶质在同一个溶剂中的溶解度不同,溶解度很大的
气体称为易溶气体,溶解度很小的气体称为难溶气体;同
一个物系,在相同温度下,分压越高,则溶解度越大;而
分压一定,温度越低,则溶解度越大。这表明较高的分压
和较低的温度有利于吸收操作。在实际吸收操作过程中,
溶质在气相中的组成是一定的,可以借助于提高操作压力
.
第二节 吸收中的气液相平衡
相平衡关系随物系的性质、温度和压力而异,通常由
实验确定。图6-3是由实验得到的SO2和NH3在水中的溶解度
曲线,也称为相平衡曲线。图中横坐标为溶质组分(SO2、
NH3)在液相中的摩尔分数
x
,纵坐标为溶质组分在气相中
A
的分压 p A 。从图中可见:在相同的温度和分压条件下,
体,该值很小。
2.2注意事项
①亨利定律只适用于稀溶液,如常压下难溶或少溶气体的吸收, 否则就有偏差;
②只适用于与溶剂不发生化学反应的气体的吸收;
③溶解度系数随温度升高而降低,即T↑,H↓;
④应用于较高压强时,如5atm以上,分压应以逸度代替;
⑤为了使用方便,亨利定律可以改写成以下形式:
pA ExA, yA mxA,
图6-4 吸收平衡线
.
第二节 吸收中的气液相平衡
2.相平衡线在吸收过程中的应用 2.1判断吸收能否进行。由于溶解平衡是吸收进行的极限,所以, 在一定温度下,吸收若能进行,则气相中溶质的实际组成 Y A 必须大 于 则与过液程相反中向溶进质行含,量为成解平吸衡操时作的。组图成6-4Y中A ,的即A点YA 为 Y实A。 际若操出作现点Y,A 若 AY 点A 时位, 于平衡线的上方,则 YA为吸Y A 收过程;若A点在平衡线上,YA=YA*,体 系达平衡,吸收过程停止;当A点位于平衡线的下方时,则YA<YA*,为解 吸过程。 2.2 确定吸收推动力。显然,YA>YA*是吸收进行的必要条件,而差 值 △YA=YA-YA* 则是吸收过程的推动力,差值△YA越大,则吸收速率必 然越大。 2.3同理,若以液相为研究对象,在一定条件下,要让吸收过程能进 行,则液相中溶质的实际组成XA必须小于与实际气相中溶质含量YA成平 衡时的液相组成XA*,即XA<XA*,差值△XA=XA* -XA即为吸收过程的推动力, 该值越大,吸收速率也就越大。否则,过程必为解吸操作。

《化工原理吸收》课件

《化工原理吸收》课件
02 模拟方法可以预测不同操作条件下的吸收效果, 以及优化吸收设备的结构和操作参数。
03 常用的模拟方法包括物理模型模拟、数学模型模 拟和实验模拟等。
吸收过程的优化策略
01
吸收过程的优化策略是通过调整操作条件和设备参数
来提高吸收效果的方法。
02
优化策略通常包括选择合适的吸收剂、优化操作条件
、改进设备结构和操作参数等。
增加流速可以提高溶质的 传递速率,但同时会增加 设备的投资和能耗。
04
吸收设备与流程
吸收设备的类型与特点
填料塔
结构简单,易于制造, 适用于气体流量较小、 溶液组成较低的情况。
板式塔
传质效率高,处理能力 大,适用于气体流量较 大、溶液组成较高的情
况。
喷射器
结构简单,操作方便, 适用于气体流量较小、 溶液组成较低的情况。
THANK YOU
感谢各位观看
溶解度与相平衡的关系
物质在气液两相中的溶解度差异是吸收过程得以进行的驱动力。
亨利定律与相平衡
亨利定律:气体在液体中的溶解度与该气体在气液界 面上的分压成正比。
输标02入题
亨利定律的数学表达式:(Henry's Law):(c = kP)
01
03
亨利定律的应用:通过测量气体的溶解度和气液界面 上的分压,可以计算出亨利常数,进而了解物质在特
03
优化策略的目标是提高吸收效果、降低能耗和减少环
境污染等。
06
吸收的实际应用
工业废气的处理
工业废气处理
吸收法可用于处理工业生产过程中产生的废气,如硫氧化物 、氮氧化物等有害气体。通过吸收剂的吸收作用,将有害气 体转化为无害或低害物质,达到净化废气的目的。

化工原理吸收练习卷(附有答案)

化工原理吸收练习卷(附有答案)

化⼯原理吸收练习卷(附有答案)第⼆章吸收填空题1.脱吸因数s 的表达式为,在Y-X 坐标系下的⼏何意义是;平衡线斜率与操作线斜率之⽐。

2.在⽓体流量、⽓相进出⼝组成和液相进出⼝组成不变时,若减少吸收剂⽤量,则操作线将靠近平衡线,传质推动⼒将减⼩,若吸收剂⽤量减⾄最⼩吸收剂⽤量时,设备费⽤将———————⽆穷⼤—————————。

3. 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表⾯更新理论。

4.分⼦扩散中菲克定律的表达式为? ,⽓相中的分⼦扩散系数D 随温度升⾼⽽增⼤(增⼤、减⼩),随压⼒增加⽽减⼩(增⼤、减⼩)。

5. 根据双膜理论两相间的传质阻⼒主要集中在————,增加⽓液两相主体的湍流程度,传质速率将——。

答案:相界⾯两侧的液膜和⽓膜中;增⼤6.难溶⽓体属——————————————控制,主要传质阻⼒集中于——————侧。

答案:液膜;液膜7.双膜理论的基本假设是:⑴————————————————————————;⑵————————————————————————;⑶—————————————————————————。

8. 等分⼦反⽅向扩散适合于描述——————————过程中的传质速率关系。

⼀组分通过另⼀停滞组分的扩散适合于描述————————————————过程中传质速率关系。

答案:精馏;吸收和脱吸9. ⼀般情况下取吸收剂⽤量为最⼩⽤量的——————倍是⽐较适宜的。

答案:1。

1——2。

0 10 . 吸收操作的是各组分在溶液中的溶解度差异,以达到分离⽓体混合物的⽬的。

11. 亨利定律的表达式Ex p =*,若某⽓体在⽔中的亨利系数E 值很⼤,说明该⽓体是___难溶__________⽓体。

12. 对接近常压的溶质浓度低的⽓液平衡系统,当总压增⼤时,亨利系数E_____,相平衡常熟m_____,溶解度系数_______。

不变减⼩不变13. 由于吸收过程中⽓相中溶质分压总是_____________。

化工原理第六章吸收习题答案解析

化工原理第六章吸收习题答案解析

等于水扩散出管口的量,即
N A Ad
M
AdZ
则 dZ N AM 5.03 10 6 18 9.054 10 8 m / s
d
1000
在 0, Z 0 到 0, Z 2103m 之间积分,得
2 10-3 9.054 10-8
2.21104 s
6-6 含组分 A 为的混合气,用含 A 为(均为摩尔分数)的液体吸收其中的 A。

根据定义式 N A KG
pA p*A
K L c*A cA

p
* A
c*A H
,可知
KL
1 H
KG
所以只要求出 KG 即可。又
1 KG
1 kG
1 Hk L
1 5.67 10-5
1
1.98 10-3 0.075
17637
6734
24371
所以
KG 4.110-5 kmol / m2 • h • Pa
3.347104 kmol/
kPa• m3
所以得
c* CO2
HCO2
pCO2
3.347104 50 0.0167kmol/ m3
于是:(1)为吸收过程, c 0.0067kmol/ m3 。
(2)为解吸过程, c 0.0333kmol/ m3 。
分析 (1)推动力的表示方法可以有很多种,比如,用压力差表示时:
1000 kg / m3 )
解:(1)根据已知条件
定义
p* NH3
987Pa
cNH 3
1/17 101/1000
0.5824kmol/ m3
p* NH 3
cNH3
H NH3
HNH3 cNH3 pNH3 5.9104 kmol/ m3 • Pa

《化工原理》第八章 吸收

《化工原理》第八章 吸收
AБайду номын сангаас
中一
Y A mX A

(8-11)
第二节 吸收过程的相平衡关系
(3)吸收平衡线 表明吸收过程中气、液相平衡关系 的图线称吸收平衡线。在吸收操作中,通常用图来表示。
图8-2吸收平衡线
第二节 吸收过程的相平衡关系
式(8-10)是用比摩尔分数表示的气液相平衡关系。 它在坐标系中是一条经原点的曲线,称为吸收平衡线,如 图8-2(a)所示;式(8-11)在图坐标系中表示为一条经 原点、斜率为m的直线。如图8-2(b)所示。 (4)相平衡在吸收过程中的应用 ①判断吸收能否进行。由于溶解平衡是吸收进行的极 限,所以,在一定温度下,吸收若能进行,则气相中溶质 的实际组成 Y A 必须大于与液相中溶质含量成平衡时的组 成 Y ,即YA Y 。若出现 YA Y 时,则过程反向进行,为 解吸操作。图8-2中的A点,为操作(实际状态)点,若A Y 点位于平衡线的上方, A Y 为吸收过程;点在平衡线上,
yB 1 yA
(3)比质量分数与比摩尔分数的换算关系
WA mA nAM A M XA A mB nB M B MB
(8-3)
第二节 吸收过程的相平衡关系
M 式中 M 、B 分别为混合物中、组分的千摩尔质量, kg/kmol 。 在计算比质量分数或比摩尔分数的数值时,通常以在 操作中不转移到另一相的组分作为组分。在吸收中,组分 是指吸收剂或惰性气,组分是指吸收质。 2.质量浓度与物质的量浓度 质量浓度是指单位体积混合物内所含物质的质量。对 于组分,有 m V (8-4) 式中 A ——混合物中组分的质量浓度,㎏/m3; V ——混合物的总体积,m3。
二、气液相平衡关系
吸收的相平衡关系,是指气液两相达到平衡时,被吸 收的组分(吸收质)在两相中的浓度关系,即吸收质在吸 收剂中的平衡溶解度。 1.气体在液体中的溶解度 在恒定的压力和温度下,用一定量的溶剂与混合气体 在一密闭容器中相接触,混合气中的溶质便向液相内转移, 而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶 质在液相中的溶解量增多,溶质返回气相的量也在逐渐增 大,直到吸收速率与解吸速率相等时,溶质在气液两相中 的浓度不再发生变化,此时气液两相达到了动平衡。平衡 p A 表示; 时溶质在气相中的分压称为平衡分压,用符号 溶质在液相中的浓度称为平衡溶解度,简称溶解度;它们 之间的关系称为相平衡关系。

《化工原理》第八章-吸收章练习

《化工原理》第八章-吸收章练习

mG L
) 1
1
mG ] L
L
1
1 0.926
ln[(1
0.926) 1
1 0.9
0.926]
6.9
H OG
H OL
mG L
1.2 0.926
1.11m
H=HOGNOG=1.11×6.9=7.66m
(2) 当NOG→∞时,由于
mG 1 , x2=0
L
y2min=mx2=0, ηmax=100%
mG ] L
L
↑;不变
二、作图题
以下各小题y~x图中所示为原工况下的平衡线与操 作线,试画出按下列改变操作条件后的新平衡线 与操作线:
1.吸收剂用量增大
2.操作温度升高
1.吸收剂用量增大
2.操作温度升高
3.吸收剂入口浓度降低
3.吸收剂入口浓度降低
三、用清水逆流吸收除去混合物中的有害气体, 已知入塔气体组成,y1=0.1,η=90%,平衡关系: y=0.4x,液相传质单元高度HOL=1.2m,操作液气 比为最小液气比的1.2倍。试求:
8.GL m , y2min=mx2=0;
L m,
G
x1
y1 m
y2
y1
L ( y1 Gm
x2 )
0.1 0.1 1.5 2
0.025
9. L m
G
,NOG
y1 y2 ym
y1 y2 y2 mx2
1
9
10.N OG
1 1 mG
ln[(1
mG ) L
y1 y2
mx 2 mx 2
8.设计时,用纯水逆流吸收有害气体,平衡关系 为y=2x,入塔y1=0.1,液气比(L/G)=3,则出塔气 体浓度最低可降至 ,若采用(L/G)=1.5,则出 塔气体浓度最低可降至 。

吸收的概念化工原理

吸收的概念化工原理

吸收的概念化工原理
吸收是一种常见的分离和纯化过程,它通过将一种物质(吸收剂)与另一种物质(被吸收物质)接触,使被吸收物质从气态或液态转移到吸收剂中。

吸收的概念化工原理如下:
1. 物质接触:吸收剂与被吸收物质之间需要有足够的接触面积,以便有效地传递质量和能量。

2. 传质:被吸收物质通过物质界面的传质过程,从气态或液态相转移到吸收剂中。

传质可以通过扩散、对流和反应来实现。

3. 反应:在吸收过程中,被吸收物质与吸收剂之间可能发生化学反应。

这些反应可以改变被吸收物质的化学性质,从而实现分离和纯化。

4. 热量传递:吸收过程可能涉及热量的传递,特别是在吸收剂中发生吸热或放热反应时。

热量的传递可以影响吸收过程的效率和控制。

5. 设备设计:吸收过程需要适当的设备来实现物质接触、传质、反应和热量传递。

吸收塔是常用的吸收设备,它通常由填料或板式结构组成,以提供大量的接触表面积。

吸收在许多工业和环境应用中都有广泛的应用,例如气体净化、溶剂回收、气体吸附等。

了解吸收的概念化工原理对于优化吸收过程的设计和操作至关重要。

化工原理吸收

化工原理吸收

化工原理吸收化工原理吸收是化工工程中常见的一种物质分离和净化方法,通过气体或液体在吸收剂中的传质过程,将目标组分从混合物中分离出来。

吸收过程在化工生产中具有广泛的应用,例如在石油化工、化肥、环保等领域都有着重要的地位。

首先,吸收过程的基本原理是利用吸收剂对目标组分的亲和力,将目标组分从混合物中吸收到吸收剂中。

在吸收过程中,需要考虑到吸收剂的选择、操作条件的控制以及设备的设计等方面的因素。

吸收剂的选择需要考虑到目标组分的亲和力、溶解度、稳定性以及再生难易度等因素,以及对环境的影响。

操作条件的控制包括温度、压力、流速等参数的选择,这些参数对吸收效果有着重要的影响。

设备的设计需要考虑到传质效果、能耗、设备成本等方面的因素,以实现经济、高效的吸收过程。

其次,吸收过程的机理包括气液传质和界面传质两种方式。

气液传质是指气体和液体之间的物质传递过程,通常发生在气体通过液体时,目标组分从气相传递到液相中。

界面传质是指气液界面上的物质传递过程,通常发生在气体与液体接触的表面上,目标组分从气相传递到液相中。

这两种传质方式在吸收过程中起着重要的作用,需要根据具体的情况选择合适的传质方式。

最后,吸收过程的影响因素包括吸收剂的性质、操作条件、设备设计等多方面因素。

吸收剂的性质包括选择合适的吸收剂、控制吸收剂的浓度、再生吸收剂等,这些因素对吸收效果有着重要的影响。

操作条件的选择需要考虑到吸收剂的流速、温度、压力等参数,以实现高效、经济的吸收过程。

设备设计需要考虑到传质效果、能耗、设备成本等因素,以实现吸收过程的优化。

综上所述,化工原理吸收是一种重要的物质分离和净化方法,具有广泛的应用前景。

通过对吸收过程的基本原理、机理和影响因素的认识,可以更好地设计和操作吸收设备,实现高效、经济的吸收过程,为化工生产提供有力的支持。

化工原理实验报告_吸收

化工原理实验报告_吸收

化工原理实验报告_吸收
实验名称:吸收实验
实验目的:
1. 掌握吸收塔的操作方法;
2. 熟悉吸收塔的工作原理;
3. 了解吸收塔在化工过程中的应用。

实验原理:
吸收是指将气体中的某种成分溶解在液体中的过程。

在工业生产中,吸收常用于气体分离和净化。

吸收塔是常用的吸收装置,常见的吸收塔有塔板吸收塔和填料吸收塔两种类型。

实验仪器及材料:
1. 塔式吸收塔;
2. 气源;
3. 转子流量计;
4. 吸收液;
5. 相应的连接管道。

实验步骤:
1. 将吸收液倒入吸收塔中,注意液位不要过高;
2. 连接气源至吸收塔的底部,控制气源流量;
3. 打开气源,调节气源流量;
4. 连接转子流量计并调节流量;
5. 观察吸收液的变化并记录实验数据。

实验数据记录和分析:
根据实验步骤所得到的数据,可以计算出气体吸收的效率和吸收塔的传质系数。

根据数据分析,可以得到吸收塔的工作效果和适用范围。

实验结果和结论:
通过实验可以得到气体吸收的效率和吸收塔的传质系数,进而评估吸收塔的性能。

根据实验结果,可以判断吸收塔是否适用于化工过程中的气体分离和净化。

根据实验结果和结论,可以调整吸收塔的操作方法和参数,进一步优化吸收塔的性能。

实验注意事项:
1. 操作吸收塔时需注意安全,避免发生意外事故;
2. 控制气源流量时需谨慎,避免发生压力过大或流量过大的情况;
3. 实验结束后,及时清洗吸收塔和相关设备。

化工原理B温习资料——吸收

化工原理B温习资料——吸收

第六部份 吸收利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的单元操作称为吸收。

一、描述两组分混合物大体物理量一、用物质的量或质量的表示摩尔分率:在混合物中某组分的摩尔数占混合物总摩尔数的分率。

nn y AA =n n x AA =摩尔比:混合物中某组分的摩尔数与惰性组分摩尔数之比。

气相:液相:B AA n n X =-x x X 1=摩尔浓度:单位体积混合物中某组分的摩尔数。

AA V n c =质量分率:在混合物中某组分的质量占混合物总质量的分率。

m m w A A =质量比:混合物中某组分A 的质量与惰性组分B (不参加传质的组分)的质量之比。

B A m m a A =质量浓度:单位体积混合物中某组分的质量。

AA V m G =偶然会给质量方面的已知条件,依照概念去推导出所用的摩尔比 2、溶解度概念:平稳状态下气相中溶质分压称为平稳分压或饱和分压,液相中的溶质浓度称为平稳浓度或饱和浓度––––––溶解度。

气体在液体中的饱和浓度*A C 说明必然条件下吸收进程可能达到的极限程度。

阻碍因素:在总压不大的情形下,溶解度只与温度和物质气相分压有关。

注意概念,溶解度是用于说明物质平稳BAA n nY =-yy Y 1=状态的物理量。

分析总结:吸收剂、温度T、P 一按时,不同物质的溶解度不同。

温度、溶液的浓度一按时,溶液上方分压越大的物质越难溶。

关于同一种气体,分压一按时,温度T越高,溶解度越小。

温度T一按时,分压P越大,溶解度越大。

加压和降温对吸收操作有利。

二、亨利定律引入下的气液相物理量平稳关系总的来讲,亨利定律表征的是平稳状态下,某一组分气相分压(P *)与液相该组分组成的关系。

一、当气相组成用P *表示,由于液相组成的表达形式能够为X 摩尔分率、c 摩尔浓度,有P *=Ex,P *=c/H注意E 、H 的意义单位E —亨利常数,单位与压强单位一致。

温度T 上升,E 值增大;在同一溶剂中,E 值越大的气体越难溶。

化工原理实验—吸收

化工原理实验—吸收

化工原理实验—吸收1. 引言吸收是化工领域中常见的物质分离和净化方法之一。

它通过将气体或液体中的有害或有用成分吸附到溶液或固体表面上来实现分离和净化的目的。

在本实验中,我们将学习和探索吸收的基本原理和应用。

2. 实验目的本实验的主要目的是通过实验操作和数据分析,加深对吸收原理的理解,掌握吸收过程中的计算和分析方法,并了解吸收在化工工程中的应用。

3. 实验原理吸收是指气体或液体中的溶质在吸收剂(例如溶液或固体)中被吸附或溶解的过程。

吸收剂可以选择根据目标溶质的特性,吸附剂的选择要考虑化学亲和力、溶解度、扩散速率等因素。

在吸收过程中,传质是一个重要的因素。

传质可以通过质量传递和动量传递来实现。

质量传递包括分子扩散、对流传质和表面吸附等。

動量传递則以氣體相、液體相間的質量轉移的能力來表現。

吸收实验可以使用装置,如吸收柱或喷淋塔,为气体和液体之间的接触提供更大的界面积。

此外,经过精确设计和调整,吸收装置可以提高传质效率,实现高效的吸收效果。

4. 实验步骤步骤一:准备工作•确保所有实验设备和试剂已准备齐全。

•检查实验装置是否正常,无泄漏和损坏。

步骤二:实验装置的组装和调整•根据吸收实验的要求,安装吸收柱或喷淋塔。

•调整气体和液体的流量控制,以确保适当的接触和传质效率。

步骤三:实验操作•启动气体和液体的进料系统,调整流量。

•收集样品以进行后续分析,记录有关流量、温度、压力等参数的数据。

步骤四:数据分析•根据收集的样品数据,计算吸收效率、传质系数等参数。

•对数据进行统计和图表分析,以便进行实验结果的评估和比较。

5. 实验注意事项•在实验操作过程中,要注意设备和试剂的安全使用。

•在实验前要明确吸收剂和溶质的性质,并根据需要进行必要的预处理。

•实验过程中要注意将气体和液体的流速和温度适当控制,以保证实验结果的准确性。

6. 实验结果与讨论根据实验数据进行分析后,我们可以得到吸收效率和传质系数等参数的计算结果。

对于不同的吸收剂和溶质,我们可以根据实验结果评估其吸附和溶解的效果,并对吸收过程中的传质机制进行讨论。

大二化工原理吸收练习题

大二化工原理吸收练习题

化工原理吸收部分模拟试题及答案1.最小液气比(L/V)min只对()(设计型,操作型)有意义,实际操作时,若(L/V)﹤(L/V)min ,产生结果是()。

答:设计型吸收率下降,达不到分离要求2.已知分子扩散时,通过某一考察面PQ 有三股物流:N A,J A,N。

等分子相互扩散时: J A()N A()N ()0A组分单向扩散时: N ()N A()J A()0 (﹤,﹦,﹥)答:= > = ,< > > 。

3.气体吸收时,若可溶气体的浓度较高,则总体流动对传质的影响()。

答:增强4.当温度升高时,溶质在气相中的分子扩散系数(),在液相中的分子扩散系数()。

答;升高升高5.A,B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是(),A在B中单向扩散的代表单元操作是()。

答:满足恒摩尔流假定的精馏操作吸收6.在相际传质过程中,由于两相浓度相等,所以两相间无净物质传递()。

(错,对)答:错7.相平衡常数m=1,气膜吸收系数 k y=1×10-4Kmol/(m2.s),液膜吸收系数 k x 的值为k y 的100倍,这一吸收过程为()控制,该气体为()溶气体,气相总吸收系数K Y=() Kmol/(m2.s)。

(天大97)答:气膜易溶 9.9×10-48.某一吸收系统,若1/k y 》1/k x,则为气膜控制,若 1/k y《1/k x,则为液膜控制。

(正,误)。

答:错误,与平衡常数也有关。

9.对于极易溶的气体,气相一侧的界面浓度y I 接近于(),而液相一侧的界面浓度x I 接近于()。

答:y*(平衡浓度) x(液相主体浓度)10.含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度C= 0.02 Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触,操作条件下两相的平衡关系为 p*=1.62 C (大气压),则 SO2将从()相向()转移,以气相组成表示的传质总推动力为()大气压,以液相组成表示的传质总推动力为()Kmol/m3 。

化工原理--吸收(课件版)

化工原理--吸收(课件版)

二、摩尔比
1.定义:
X
x 1
x
液相中溶质的摩尔数 液相中溶剂的摩尔数
Y
y 1
y
气相中溶质的摩尔数 气相中惰性气体的摩尔

2.摩尔比表示的亨利定律

X x 1 x


x X

1 X
Y y 1 y
y Y 1Y
代入 y* mx 得 Y * m X
1Y * 1 X
所以 mX (1 Y*) Y * (1 X )
所以
cA
f (T ,
p
A
)

p
A
f (T , cA )
溶解度曲线:表示该函数的曲线。(图2-2、图23、图2-4)
• 溶解度特性: T↑,cA↓

p
A
↑,cA↑
• 所以: 低温高压有利吸收

高温低压有利解(脱)吸
2-1-2 亨利定律
一、亨利定律:在一定的温度和压力(不太高)下, 稀溶液中溶质在气相中的平衡分压与其在液相 中的溶解度成正比,即:
二、分类 • 物理吸收,H2O吸收CO2 • 化学吸收,NaOH溶液吸收CO2
• 单组分吸收,H2O吸收乙醇 • 多组分吸收,液态烃吸收气态烃
• 等温吸收,H2O吸收丙酮 • 非等温吸收,H2O吸收SO3
• 低浓度吸收,氨水吸收SO2 • 高浓度吸收,H2O吸收NH3
三、用途 (1)回收混合气体中的有用物质,用硫酸吸收焦炉
代入
p
A
Ex

pA
L
EcAM S cA(MS
M A)

pA
cA H

1
EM S

化工原理之有关吸收的基本理论

化工原理之有关吸收的基本理论

化工原理之有关吸收的基本理论吸收是化工工艺中常用的操作之一,其基本原理是利用溶液中组分的亲和力,使其被吸附到吸收剂表面或内部而从气相或液相中去除。

本文将介绍吸收的基本原理、影响吸收效率的因素以及常用的吸收剂和吸收塔设计等方面的内容。

一、吸收原理吸收是一种质量传递过程,化学吸收可以分为气液吸收和液液吸收两种类型。

1.气液吸收气液吸收是利用气体和液体之间的相互作用,从气相中去除有害或有用的组分,使气相在液态吸收剂中被溶解或被吸附到其表面上。

气体在液体中的溶解度和化学平衡有关,也与吸收液体的物理、化学性质有关,主要包括吸收液体的pH值、粘度、表面张力、渗透性、活性、极性等。

2.液液吸收液液吸收是一种纯化分离和萃取的操作过程。

一般是利用两种不相溶的液体之间的界面质量传递过程,从一种溶液中分离、去除有害或有用的化学性质不同的组分,例如萃取精制中间体、脱色、脱酸等。

吸收过程中,液体中吸收剂与吸收物之间的反应确定了吸收的效率。

吸收反应可以分为化学吸收和物理吸收。

化学吸收是指吸收剂与dissolved phase 中的吸收物之间发生反应,例如H2SO4 与SO2 的反应:SO2 +H2O + 1/2O2 →H2SO4物理吸收是指吸收剂通过对分子间力的作用力将吸收物与吸收剂分子吸附在一起,例如气体分子通过范德华力来作用于吸收剂分子。

二、影响吸收效率的因素吸收效率受许多因素的影响,其中包括吸收剂的物理和化学特性、进料浓度和流量、温度、压力和气液物理化学性质等。

1.吸收剂性质吸收剂的物理和化学特性对吸收效率有着重要影响。

吸收剂的表面张力、极性、分子量和黏度等属性都会影响它与气体或液体相互作用及吸附的能力。

吸收剂的HFAC值(Henry气液分配系数)是衡量吸收效率的重要参考指标。

2.浓度和流量吸收剂的浓度和进料流量在吸收过程中扮演着关键的角色。

当进料浓度较高或流量过大时,吸附剂不能迅速吸收吸收物,从而限制了吸收过程中的质量传递速率。

化工原理吸收

化工原理吸收

稳定性好:即 吸收剂在储存 和使用过程中 稳定性较好, 不易分解或变 质
吸收剂的选择
在实际应用中,常用的吸收剂包 括水、醇、酮、醚等有机溶剂以
及酸、碱等无机溶液
选择哪种吸收剂需要根据具体的 分离要求和条件来确定
PART 4
吸收设备
吸收设备
1 吸收设备是实现吸收过程的重要工具 2 常见的吸收设备有填料塔、板式塔和喷淋塔等 3 这些设备的主要区别在于塔内气液接触的方式和流动状态 4 填料塔内装有固体填料,液体从填料表面流下时形成薄膜,气体通过时与薄膜相接触而发生吸收 5 板式塔内装有多层塔板或筛板,气体通过塔板时形成鼓泡层,与液体充分接触 6 喷淋塔内液体从顶部喷淋而下,气体自下而上流动,气液在塔内逆流接触 7 根据不同的工艺要求和物料特性,可以选择适合的吸收设备
选择合适的吸收 剂是实现高效吸 收的关键。吸收 剂应具备以下特

吸收剂的选择
溶解度大:即 能够大量吸附 待分离的气体 组分
选择性好:即 对所需分离的 气体组分具有 较高的吸附能 力,而对其他 组分的吸附能 力较低
挥发性低:即 吸收剂不易挥 发,以减少损 失
无毒、无腐蚀 性:即不会对 设备造成腐蚀 或污染环境
与吸收剂分子发生相互作用,气体分子
被吸收剂分子吸附而溶解在吸收剂中
05
吸 收 剂 可 以a选a择a 性 地 吸 附 某 种 气 体 或 多
种气体,从而实现气体的分离和净化
03
溶 解 后 的 气a体a分a 子 在 吸 收 剂 中 扩 散 , 最
终达到气液平衡状态
PART 3
吸收剂的选择
吸收剂的选择
20XX
化工原理吸收
-
1 吸收的定义 3 吸收剂的选择 5 吸收的应用

大学化学《化工原理-吸收》课件

大学化学《化工原理-吸收》课件

18
y
* 2
mx 2
0.027
y-y*>0 ∴气相转移至液相

x3
0.003 1 103
5.4 105
18
y
* 3
mx 3
0.081
y-y*<0 ∴液相转移至气相
§9.2 气液相平衡
28
例3.某气、液逆流的吸收塔,以清水吸收空气~硫 化氢混合气中的硫化氢。总压为1大气压。已知 塔H温2底 度S 的气 为浓5相℃度中时为含的1H.吸82S×收11.过05-%5程((推摩摩动尔尔力分分。率率))。,试水求中塔含底
代入: yA mx A
得:
YA*
1
mX A (1 m) X
A
对于稀溶液,有: YA mX A
§9.2 气液相平衡
19
Henry’s Law (亨利定律)
• pA*=ExA • pA*=cA/H • yA*=mxA 问题及思考
E: 亨利系数 H: 溶解度系数 m : 相平衡常数
– 亨利定律的前提: 稀溶液(难溶气体), 一定T范围, 总压不大
2.从气体中回收有用的组分 例如,用硫酸从煤气中回收氨生成硫胺; 用洗油从煤气中回收粗苯等。
3.除去有害组分以净化气体 主要包括原料气净化和尾气、废气的净化以保护环境。 例如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳, 燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱SO2等。
§ 9.1 概述
3
三、吸收分类
物 理 吸 收 化 学 吸 收 等 温 吸 收 非 等 温 吸 收 单 组 分 吸 收 多 组 分 吸 收
cO2 < cCO2 < cSO2 < cNH3
O2、CO2等为难溶气体,NH3为易溶气体 SO2等为溶解度适中的气体

化工原理第九章 吸收

化工原理第九章 吸收
19.1.19
x 0.05 x* 0.021
气液相接触时,氨由液相转入气相,发生解吸过程。 此外,用气液相平衡曲线图也可判断两相接触时的传质方向 具体方法: 已知相互接触的气液相的
实际组成y和x,在x-y坐标
图中确定状态点,若点在 平衡曲线上方,则发生吸 收过程;若点在平衡曲线 下方,则发生解吸过程。
浓度与摩尔分数的关系
cA xA c
19.1.19
(c为混合物的总浓度)
4、气体总压与理想气体中组分的分压 总压与某组分分压之间的关系:
pA PyA
pA YA P pA
摩尔比与分压之间的关系: 摩尔浓度与分压之间的关系:
nA pA cA V RT
19.1.19
第五章 吸收
第二节 气液相平衡
y* 0.94 x ,若含氨0.094摩尔分数的混合气和组成 x A 0.05
的氨水接触,确定过程的方向。 解:用相平衡关系确定与实际气相组成 y 0.094 成平衡的液相组成
x y / 0.94 0.1
*
19.1.19
将其与实际组成比较 : x 0.05 x* 0.1 ∴气液相接触时,氨将从气相转入液相,发生吸收过程。 或者利用相平衡关系确定与实际液相组成成平衡的气相组成
nA xA n
质量分数与摩尔分数的关系:
nA mwA / M A xA n mwA / M A mwB / M B mwN / M N
wA /M A wA /M A wB /M B wN /M N
19.1.19
2、质量比与摩尔比 质量比:混合物中某组分A的质量与惰性组分B (不参加传质的组分)的质量之比。 mA wA mB
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