第九章吸收解析
第九章消化吸收与排泄ppt课件
口腔内的消化主要是机械性消化， 少量的化学性消化。
唾液淀粉酶
淀粉
麦芽糖
第二节 消化系统的组成与消化
一、口腔内消化 唾液的成分:日分泌量1000~1500ml,水分占99%有机物有粘蛋 白,唾液淀粉酶和溶菌酶,无机物有Na-、k+、氯化物等。 唾液的生理作用： • 湿润口腔和清洁口腔；
• 润滑食物便于吞咽；
总管大量流入十二指肠。胆汁不含消化酶，主要成分为胆盐、 胆色素、胆固醇、卵磷脂等。最有消化意义的是胆盐，其作 用是：①加强脂肪酶的活性； ②乳化脂肪； ③促进脂溶性
维生素A、D、E、K等的吸收。
第二节 消化系统的组成与消化
三、小肠消化 （二）小肠内的消化液 肠液：呈弱碱性，pH值7.6。成人每日分泌1-3L。小肠液中
白质进行腐败式分解。大肠内细菌还能合成少量Vk和某些VB
族。其中一部分可被人体吸收，对机体的营养和凝血有一定 生理意义。
第三节 营养素的吸收
一、吸收部位
因消化道各部位的组织结构，以及食物在各部位被消化的程
度和停留时间的长短有异，消化道不同部位的吸收能力差异 很大。 （1）口腔和食道基本上没有吸收功能，但有些药物，如硝 酸甘油含在舌下可被口腔粘膜吸收。
第三节 营养素的吸收
二、吸收形式 （三）入胞转运和出胞转运 入胞：大分子物质或固态、液态的
物质团块通过细胞膜移向细胞内的
过程。 出胞：大分子物质或固态、液态的 物质团块通过细胞膜移向细胞外的 过程。
第四节 代谢物质的排泄
人体排泄的四条途径： 气管、支气管及肺脏等呼吸器官的排泄：二氧化碳、水； 皮肤汗液的排泄：热量、水、氯化钠、尿素等； 肾脏尿液的排泄：水、尿素、离子等； 大肠粪便的排泄：胆色素、钙镁等。
化工原理第九章 吸收
p
* A
cA H
或
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
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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
第九章 双光子吸收.
第九章 双光子吸收9.1 双频双光子吸收在一般情况下，可假定两个入射光波的频率不同，为1ω和4ω。
这时双光子荧光的频率为410ωωω+= （9-1）考虑线性吸收可略情况（为什么？）。
因为双光子吸收很弱，约10-7的光能被吸收，而且荧光也较弱，所以只须考虑两个入射的光波。
这时，耦合波方程为)||2||(83421)3(41424)3(44444E E E E cn i dz dE χχω+= （9-2） )||2||(83124)3(14121)3(11111E E E E cn i dz dE χχω+= （9-3） 1.06μm若丹明6G KDP 晶体双光子荧光 倍频0.53μm或421)3(4144424)3(44444||43||83E E cn i E E cn i dz dE χωχω+= （9-4） 124)3(1411121)3(11111||43||83E E cn i E E cn i dz dE χωχω+= （9-5）用*4E 乘（9-4）两边，用*1E 乘（9-5）两边，得2421)3(414444)3(44444*4||||43||83E E cn i E cn i dz dE E χωχω+=（9-6）2124)3(141141)3(11111*1||||43||83E E cn i E cn i dz dE E χωχω+= （9-7）两边取共轭，得（根据上图及（9-1）式，1ω，4ω，11ωω+，44ωω+皆 远离介质的共振频率，)3(44χ和)3(11χ皆为实数）2421*)3(414444)3(4444*44||||43||83E E cn i E cn i dz dE E χωχω--=（9-8）2124*)3(141141)3(1111*11||||43||83E E cn i E cn i dz dE E χωχω--= （9-9）（9-6）+（9-8），（9-7）+（9-9）得2421")3(414424||||23||E E cn dz E d χω-= （9-10） 2124")3(141121||||23||E E cn dz E d χω-= （9-11）")3(41χ是)3(41χ的虚部，")3(14χ是)3(14χ的虚部。
光学第九章-光的吸收、色散和散射-小结
光的散射机制主要包括几何光 学、波动光学和量子光学等方 面。
04
光的吸收、色散和散射之间的关系
光与物质相互作用
光与物质相互作用是指光在传播过程中与物质之 间发生的相互作用，包括光的吸收、色散和散射 等现象。
不同频率的光在介质中传播速度不同，导致光的 色散现象。
当光在介质中传播时，光子与介质中的原子或分 子相互作用，导致光子能量减少，表现为光的吸 收。
光学第九章-光的吸收、色散 和散射-小结
目
CONTENCT
录
• 光的吸收 • 光的色散 • 光的散射 • 光的吸收、色散和散射之间的关系
01
光的吸收
光的吸收原理
光的吸收是光与物质相互作用的一种形式，当光在 介质中传播时，能量会传递给介质中的粒子，从而 导致光强的衰减。
吸收的发生取决于光的频率和介质中原子或分子的 振动、旋转或电子跃迁的频率。
光谱分析利用了物质对不同频 率光的吸收程度不同，通过分 析光谱线可以确定物质的成分
和含量。
光学通信利用了光在光纤中的 传输特性，可以实现高速、大 容量的信息传输。
THANK YOU
感谢聆听
介质对光的吸收与波长的关系
介质对光的吸收程度取决于光 的波长、介质种类以及温度等 因素。
在可见光范围内，介质对短波 长的光吸收较多，而对长波长 的光吸收较少。
在红外和紫外区域，许多物质 具有较强的吸收特性，因此这 些区域的光谱分析对于物质鉴 定和化学分析具有重要意义。
02
光的色散
色散现象
光的色散是指光在传播过程中， 由于波长的不同而导致的光的 折射率发生变化的现象。
光在传播过程中遇到微小颗粒或气体分子时，会 发生散射现象，使光向各个方向散开。
第九章第二节 人体的消化与吸收(第2课时)七年级生物下册课件(苏教版 )
泌
，能促进
的乳化．
（2）消化食物和吸收营养物质的主要场所是
．
（3）淀粉开始消化的部位是[ ]
，
其最终被分解为
。
（4）蛋白质开始消化的部位是[ ]
，
其最终被分解为
。
（5）脂肪开始消化的部位是[ ] ，
其最终被分解为
．
参考答案：（1） 8 肝脏 胆汁 脂肪 （2）小肠 （3）1 口腔 葡萄糖 （4）3 胃 氨基酸 （5）4 小肠 甘油和脂肪酸
• 蛋白质 蛋白酶 初步消化形成多肽 肽酶 • ③脂肪的消化：
氨基酸
• 脂肪 胆汁 脂肪微粒 脂肪酶 甘油 + 脂肪酸
参考教材33页图片，小组合作，总结：
1、口腔中的物理性消化？ 化学性消化？ • 胃中的物理性消化？ 化学性消化？ • 小肠中的物理性消化？ 化学性消化？ • 2、蛋白质、脂肪、淀粉的最终消化产物分别是什么？ • 3、消化的主要器官是？为什么？
• 2、食物中的哪些营养物质必须经过消化？不消化行吗？
食物中的蛋白质、淀粉、脂肪等大分子物质必须经过消化，转 变成小分子物质，才能被消化道吸收。
• 3、请按照消化方式进行分类。
消化分为物理性消化和化学性消化。
六大营养物质的消化
有机物 无机物
蛋白质 糖类 脂肪 维生素 水 无机盐
大分子物质
必须经过消化，由大分子物 质分解成小分子物质，才能 被消化道吸收。
消化道各段的吸收情况
小肠是吸收营养物质 的主要器官。 为什么？这与小肠的结 构有关。
小肠内除大部分的甘油、 脂肪酸被毛细淋巴管吸 收外，其余的各种营养 物质都被毛细血管直接 吸收进入血液。
观察小肠结构
• 目的：说明小肠结构特点。 • 器材：放大镜、培养皿、镊子、剪刀、鸭小肠等。 • 指导： 1、剪开一段鸭小肠，用水洗净。把小肠放入盛有清水的培养皿中，内表面向上。 2、由于水的浮力作用，小肠内表面绒毛彼此松散、伸展开来。用放大镜仔细观
第九章声波的吸收
I(1) 为声中心1m处的声强 声强
2 pa 1 2 I 0c0va 2 0c0 2
3 几何衰减：
声波在传播过程中，波阵面逐渐扩展引 起的声强衰减。 与介质无关，无能量损失 A j ( t kr ) 对球面声波 p e
r
TL 20lg r
声波的吸收
一般的扩展损失写为: TL n 10lg r 常用的几种n取值
I0 p0 10 20 lg lg x I声功率用级和分贝（dB）来量度。他们是：
p2 I L 10 log I 10 log c I 0
2 p p0 20 log p Lp c 0
参考值
1
声压级和声强级的关系修正
p2 I L 10 log 10 log c I I0
n=0 平面声波，无扩展损失
n=1 柱面波，表面声道和深海声道 n=1.5 计及海底吸收时浅海均匀声道适用 n=2 n=4 开阔水域适用 偶极子声源远场适用
声波的吸收
4 纯净介质产生吸收的原因
粘滞、热传导、弛豫效应
粘滞：由于粘滞力引起的声波损失 热传导吸收： 非理想介质，由于压缩 区和膨胀区的温度梯度，发生了热交换， 引起机械能转换为热能而产生的声能量 的衰减。 弛豫过程：外自由度能量和内自由度能 量过程
声波的吸收
弛豫吸收：在弛豫过程中声振动转换为热运动 的附加能量耗散 5 ： 散射 声场中有障碍物存在时，会在障碍物中激起次 级声波，它与原来的传输形式和方向不同，从 而引起声波的衰减。
无损失能量
空气：灰尘 水汽 水中：泥沙、气泡、浮游生物等悬浮粒子及介 质的不均匀性。
声波的吸收
化工原理 第九章 气体吸收
第一节概述一、什么是吸收？吸收是利用气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异，而将气体混合物中组分加以分离的单元操作。
溶质: 气体混合物中能溶解的组分称为溶质，以A表示；惰性组分: 不溶或微溶组分称为惰性组分或载体，以B表示；溶剂: 吸收过程所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；吸收液: 所得的溶液称为吸收液。
二、吸收在石油化工中的应用(1)回收有用组分(2)制取液态产品(3)净化气体（废气治理）三、吸收的工艺流程四、吸收分类按溶质和溶剂之间是否发生明显的化学反应吸收按溶于溶剂的组分数吸收按吸收过程是否发生明显的温度变化吸收五、吸收剂的选择1．溶解度大；2．选择性好；3．挥发度低；4．粘度低；5．无毒、无腐蚀；6．吸收剂应尽可能不易燃、不易发泡、价廉易得、稳定。
第二节吸收过程的相平衡关系一、气体在液体中的溶解度在一定的温度与压力下、使气体混合物与一定量的溶剂接触，气相中的溶质便向液相中的溶质转移，直至液相中溶质达到饱和为止，这时，我们称之为达到了相平衡状态。
达到了相平衡状态时气相中溶质的分压，成平衡分压；液相中溶质的浓度称为平衡浓度（或溶解度）。
大量实验表明，溶解度和气相中溶质的分压有关。
从图上可以看出：分压高，溶解度大温度高，溶解度小吸收操作应在低温高压下进行，脱吸应在高温、低压下进行二、亨利定律1．亨利定律在一定的温度下，当总压不很高（<500kpa）时，稀溶液上方溶质的平衡分压与该溶质在液相中的摩尔分率成正比，其表达式如下式中------溶质在气相中的平衡分压,KN/m2；------溶质在液相中的摩尔分率；E------亨利系数,。
式(9-1)称为亨利(Henry)定律。
亨利系数E值由实验测定，常见物系的E值可由有关手册查出。
当物系一定时，亨利系数随温度而变化。
一般说来，值随温度升高而增大，这说明气体的溶解度随温度升高而减小，易溶气体值小，难溶气体的值大。
2．用溶解度系数表示的亨利定律若将亨利定律表示成溶质在液相中的摩尔浓度与其在气相中的平衡分压之间的关系，则可写成如下形式(9-2)式中C──液相中溶质的摩尔浓度,kmol/m3H──溶解度系数，溶液中溶质的摩尔浓度和摩尔分率及溶液的总摩尔浓度之间的关系为(9-3)把上式代入式(9-2)可得将上式与式(9-1)比较，可得(9-4)溶液的总摩尔浓度可用1m3溶液为基准来计算，即(9-5)式中──溶液的密度(kg／m3)──溶液的摩尔质量。
第九章吸收
第九章吸收本章学习要求1.掌握的内容相组成的表示方法及换算；气体在液体中的溶解度，亨利定律各种表达式及相互间的关系；相平衡的应用；分子扩散、菲克定律及其在等分子反向扩散和单向扩散的应用；对流传质概念；双膜理论要点；吸收塔的物料衡算、操作线方程及图示方法；最小液气比概念及吸收剂用量的确定；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的定义、物理意义、传质单元数的计算。
2.熟悉的内容各种形式的传质速率方程、传质系数和传质推动力的对应关系；各种传质系数间的关系；气膜控制与液膜控制；吸收剂的选择。
3.了解的内容分子扩散系数及影响因素。
第1节概述9.1.1．气体吸收过程和工业应用1．吸收吸收~利用混合气体中各组份在同一种液体（溶剂）中溶解度差异而实现组分分离的过程称为气体吸收。
2．吸收操作在化工生产中的应用(1)分离混合气体以获得一定的组分。
(2)除去有害组分以净化气体。
(3)制备某种气体的溶液。
(4)保护环境。
3．吸收与脱吸作为一种完整的分离方法，吸收过程应包括“吸收”和“脱吸”两个步骤。
“吸收”仅起到把溶质从混合气体中分出的作用，在塔底得到的是由溶剂和溶质组成的混合液，此液相混合物还需进行“脱吸”才能得到纯溶质并回收溶剂。
9.1.2 吸收过程的分类吸收过程可按多种方法分类1．按过程有无化学反应分类(1) 物理吸收～在吸收过程中，如果溶质与溶剂之间不发生明显的化学反应，可看做是气体中可溶组分单纯溶解于液相的物理过程，称为物理吸收。
用水吸收二氧化碳、用洗油吸收芳烃等过程都属于物理吸收。
(2) 化学吸收～如果溶质与溶剂发生显著的化学反应，则称为化学吸收。
用硫酸吸收氨、用碱液吸收二氧化碳等过程均为化学吸收。
2．按被吸收的组分数目分类(1) 单组分吸收～混合气体中只有一个组分进入液相，其余组分不溶解于溶剂中，称为单组分吸收。
例如合成氨原料气中含有N2、H2、CO、CO2等组分，而只有CO2一个组分在高压水中有较为明显的溶解度，这种吸收过程属于单组分吸收过程。
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
③
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
9.1-固体中的光吸收详解
例如锗, n≈4, 在弱吸收区的反射率也有 R=0.36＝36％
() 2k() 2 ()
c
n()c
R
(n (n
1) 2 1)2
k2 k2
如果一种固体强烈地吸收某一光谱范围的光, 它 就能有效地_________在同一光谱范围内的光。
反射
§9-2 固体中的光吸收过程
对固体中各种可能的光吸收过程做一简要的说明 在图中画出了一个假想的半导体吸收光谱
和 k(ω), 随即可得 R(ω), 与实验测得的值比较
可以看到当吸收系数很大, 若 k>>n, 这时 R≈1, 即入射光几乎完全被反射。因此, 如果一种固体强 烈地吸收某一光谱范围的光, 它就能有效地反射在 同一光谱范围内的光
在没有吸收时 (k=0), 也会发生反射, 有
R
(n (n
1) 2 1)2
矩阵元 <c, k’|H’|v, k> 为如下布洛赫函数之间的积分
c, k ' | H ' | c, k
q A0 m
e* iqr p d r
c,k '
v,k
可仿照讨论电子－声子相互作用矩阵元的方法证明矩
阵元只有在 k’-k-q = Gn 时才不为零, 光子的 q 值很小, 可忽略
考虑 k’－ k = 0 的竖直跃迁, 矩阵元可以简写成
利用复折射率与复介电常数之间的关系
可得
n() ik()2 1() i2()
2n(n()2)k(k())22 (1)()
可以用 ε1, ε2 描述固体的光学性质, 也可以用 n, k 描述固体的光学性质, 二者是等价的
实际上还要利用 Kramers-Krönig 关系, 由 ε2(ω) 计算出 ε1(ω)
第九章 吸收 化工原理
E m P
E x 即p* Py * Py* Ex y* P
19
Principles of Chemical Engineering
说明：٭同S中 E (易溶) E ( 难溶)
H (易溶) H ( 难溶)
m(易 溶) m( 难 溶)；
٭E E (T ) H H (T ) m m(T , P ) T E , H , m ;
x2 *
y2 *
y2 mx2 0.94 0.1 0.094 y2 0.05 y2 0.1 解吸 y2 0.05 x2 0.053 m 0.94 x2 0.1 x1 0.053 解吸
27
Principles of Chemical Engineering
y1 x1 x1 ——吸收, x1 x1 若 m x x ——平衡， 0 若 1 1
若 x1 x1 ——解吸, x1 x1
25
Principles of Chemical Engineering
同T同
x A下， p A 大，难溶
14
Principles of Chemical Engineering
二、气液相平衡关系式——亨利定律
1. p* ~ x 表达式：(液相浓度用摩尔分率表示) 平衡状态时： T一定， P<5atm，稀溶液，
p* Ex
kPa 或 atm、mmHg
无因次
亨利系数,单位同 p *
第三节 传质机理与吸收速率
1.吸收传质步骤： 气相主体 → 气液相界面； 相界面上的溶解（阻力≈0）；服从气液平衡关系 相界面
生物化学第九章糖的消化与吸收
糖无氧氧化反应过程分为酵解途径 和乳酸生成两个阶段
糖酵解分为两个阶段： 第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)， 称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
丙酮酸
烯醇化酶 (enolase)
+ H2O
磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate,
PEP)
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
10.磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸， 并通过底物水平磷酸化生成ATP
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
1,3-二磷酸 甘油酸
磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate
kinase)
3-磷酸甘油酸
在以上反应中，底物分子内部能量重新分布， 生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程， 称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。
目录
二 糖的有氧氧化 概念
糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在 机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O 和CO2，并释放出能量的过程。是机体主 要供能方式。
部位：胞液及线粒体
目录
（一）糖有氧氧化的反应过程包括糖酵 解途径、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环
化工原理CH9 吸收
气体 液体
气膜 液膜
气体侧的对流传质
pG
组成
界面溶解 液体侧的对流传质
NAG
气相主体
pi NAL
Ci
传质方向 液相主体
《化工原理》电子教案/第五章
CL
G
L
z
距离
双膜模型 17/97
二、吸收速率方程
N AG kG
pG pi
pG pi 1
一、物料衡算和操作线方程 二、吸收剂用量的确定 三、塔径的计算 四、填料层高度的计算
2
《化工原理》电子教案/目录
目录
第九章 吸收
习题课 第四节 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算
五、高浓气体吸收 六、解吸
第五节 其他类型的吸收简介 第九章小结
第三版第18次印刷的教材更正
3
《化工原理》电子教案/目录
第九章 吸收
1.0
O2
0.9 pA=723cA
0.8
0.7
0.6 难溶体系
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
CO2
pA=25.5cA
说明：
（1）不同气体的溶解 度差异很大
SO 2
溶解度适中体系
（2）对于稀溶液或极 稀溶液，溶解度曲线近 似为直线，即
pA=0.36cA pA=0.0136cA
易溶NH体3 系
c
A
H
pA
获取方法： 通常由实验测定。可从有关手册中查得。
影响因素： T，H
P在几个大气压范围内 对H影响可忽略。其他 情况下，一般P ，H 思考：H越大，表明越易溶还是越难溶？ 如 图 ， H 越 大 ， 表 明 在 相 同 的 pA 下 cA*越大，故越易溶。
《化工原理》第九章-吸收过程
N OG
1 1 mG
ln[(1
mG ) L
y进 y出
mx进 mx进
mG ] L
L
当吸收过程用理论板概念计算时，N=?
ΔABC与ΔCDE为相似三角形
AB L 操作线的斜率；CD m 平衡线的斜率
BC G
BC
相似三角形的相似比 AB L A
CD mG y进 mx出 ( y出 mx进 ) AN
L R xDmax ye V R 1 xDmax xe
得 xDmax R( ye xe ) ye
L
RD qF
ye xW min
V (R 1)D (1 q)F xe xW min
得
xW min
ye
RD qF W
( ye
xe )
xDmax、xWmin~R 线性关系
⑵R较大，物料衡算限制 xWmin =0, xDmax
能耗较低
R恒定方式,塔顶产品有不同浓度的混合， 能耗较高
本次讲课习题： 第九章 19, 20, 21, 22
下次带自测练习
困难在于：操作时间τ的确定， R~τ对应关系的确定 , R
②R恒定，选择适宜R, 求：N
V不变，R不变，τ较容易算
原式积分 lnW
F
xW dx xF xD x
W
xD x f
xW dx
e xF xD x
F xD xW
7.4 两种方式能耗的比较 xD恒定方式, 塔顶产品没有不同浓度的混合，
y进 mx出 ( y出 mx进 ) AN
N
ln
1 L
ln[
y进 y出
mx出 mx进
]
mG
N
1 ln L
浙大化工原理第九章-气体吸收-第五次课
化学吸收 (Chemical absorption)
1 C pA H 1 K eC B
pA CA H
反应平衡常数 Ke越大，气相平衡分压 pA越低。 当化学反应为不可逆时，气相平衡分压为零或者说 相平衡常数m=0。 因此，可以说化学反应的存在，增加了可容组分的 溶解度。传质推动力增大。
4W Re L a L
Ga
3 gl3 L 2 L
a —填料比表面积m2/m3 ；kc — 液膜传质系数，m/s； cSm/c —液相漂流因子； l — 特征尺寸，取填料直径m； G —重力加速度，m/s2； L — 液体的粘度，N· s/m2； L —液体的密度 kg/m3； D’ —溶质在液相中的分子扩散系数 m2/s； W —液体的空塔质量速度，kg/(m2· s)。
化学吸收 (Chemical absorption) 化学吸收历程
气相中可溶组分向气液界面传递（此与物理吸收相 同），溶质在界面上溶解，溶质 A在液相中传递并与 液相中组分 相界面 p 气相主体 液相主体 B发生反应。 吸收剂
A
pA cA
pAi
界面
cAi cA 物理吸收 化学吸收
气体
气相扩散
液相扩散
解吸塔的计算
解吸方法
降低气体溶解度（减压、加温）和降低气相主体的 溶质分压（如气提或汽提）都有利于解吸过程的进行。 减压解吸 应用解吸剂进行解吸 气提：惰性气体 汽提：水蒸气
解吸塔的计算
浓端
工业解吸过程通常是将 溶液由塔顶引入，惰性气 体或蒸汽由塔底引入，使 两相在塔内逆流接触传质。 适用于吸收操作的设备同 样适用于解吸操作。 前述的气液传质理论和 吸收过程的计算方法均可 用于解吸过程，相对应的 计算式形式也类似。
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第一节 概述
一、什么是吸收
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。
气体混合物 液体
A 溶质 B
C 惰性组分 D
S 吸收剂
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相界面 4/97
❖ 吸收操作中所用的液体称溶剂或吸收剂 ❖ 混合气体中能被溶解的组分称溶质或吸收质 ❖ 混合气体不能溶解的组分称为惰性组分或载体 ❖ 吸收操作中所得到的溶液称为吸收液或溶液，其
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(2)单组分吸收与多组分吸收 ❖ 单组分吸收：在吸收过程中，若混合气体中只有
一个组分被吸收，其余组分可认为不溶于吸收剂 ，则称之为单组分吸收； ❖ 多组分吸收：如果混合气体中有两个或多个组分 进入液相，则称为多组分吸收。
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(3)等温吸收与非等温吸收 ❖ 等温吸收：气体溶于液体中时常伴随热效应，若
被吸收气体
被吸收气体
逆流吸收操作示意图
板式塔
填料塔
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第一节 概述
2．吸收流程 吸收与解吸
单一吸收塔流程：
吸收剂常常需 要回收再利用
吸
解
收
吸
塔
塔
吸收-解吸流程
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2．吸收流程 多塔吸收流程
第一节 概述
（a）气、液串联（逆流）
（b）气体串联、液体并联（逆流）
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。
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《化工原理》电子教案/第九章
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成分为溶质A和溶剂S； ❖ 吸收操作中排出的气体称为吸收尾气，其主要成
分是惰性气体B及残余的溶质A。
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第一节 概述
二、吸收的目的
1．制取产品
例如，用稀硫酸吸收SO3气体制取98%硫酸；用水吸收氯化氢制 取31%的工业盐酸；用氨水吸收CO2生产碳酸氢铵等。
热效应很小，或被吸收的组分在气相中的浓度很 低，而吸收剂用量很大，液相的温度变化不显著 ，则可认为是等温吸收； ❖ 非等温吸收：若吸收过程中发生化学反应，其反 应热很大，液相的温度明显变化，则该吸收过程 为非等温吸收过程。
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(4)低浓度吸收与高浓度吸收 低浓度吸收：如果溶质在气液两相中摩尔分数均小于0.1时 ，吸收称为低浓度吸收; 高浓度吸收：通常根据生产经验，规定当混合气中溶质组 分A的摩尔分数大于0.1，且被吸收的数量多时，称为高浓 度吸收。
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❖ 9.3.7 要求 ❖ 1、吸收的机理 ❖ 2、设计型计算—吸收剂选择—吸收剂用量 ❖ 3、操作型计算 ❖ 9.3.8 理论 ❖ 1、物料平衡 ❖ 2、相平衡关系 ❖ 3、速率
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第二节 气液相平衡
一、溶解度及溶解度曲线
平衡状态：在一定温度和压力下，使一定量的吸收剂与混合 气体充分接触，气相中的溶质便向液相溶剂中转移，经 过长期充分接触之后，液相中溶质组分的浓度不在增加 ，此时气液两相达到平衡，此状态为平衡状态。
目录
第九章 吸收
第一节 概述
一、什么是吸收 二、吸收的目的 三、吸收分类 四、吸收设备及流程 五、吸收剂的选择
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目录
第九章 吸收
第二节 气液相平衡
一、溶解度及溶解度曲线 二、亨利定律
第三节 吸收过程模型及吸收速率方程
一、双膜模型 二、吸收速率方程
第四节 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算
多塔吸收流程
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第一节 概述
五．吸收剂的选择
1．溶解度-----对溶质组分有较大的溶解度
2．选择性-----对溶质组分有良好的选择性， 即对其它组分基本不吸收或吸收甚微，
3．挥发性----- 应不易挥发
4．黏性----- 黏度要低
A
5．其它-----无毒、无腐蚀性、不易燃烧、 A+B 不发泡、价廉易得，并具有 （气体）
低浓度吸收的特点： （1）气液两相流经吸收塔的流率为常数； （2）低浓度的吸收可视为等温吸收。
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第一节 概述
四．吸收设备及流程
板 式 塔
1、吸收设备-----塔设备 填料塔 板式塔
填 料 塔
吸收剂
吸收尾气 气体
溶剂
吸
收
1
塔
混合气
n
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气体
溶剂
填料
吸收液
相平衡关系：平衡时溶质组分在气液两相中的浓度关系为相 平衡关系。
溶解度曲线：气液相平衡关系用二维坐标绘成的关系曲线成 为溶解度曲线。
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第二节 气液相平衡（溶解平衡）
一、溶解度及溶解度曲线
气液达到相平衡时，液相中的溶质浓度称为溶解度，记作
c
A
根据相律可知， 相平衡时
或 pA F cA
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21/97ຫໍສະໝຸດ 第二节 气液相平衡一、溶解度及溶解度曲线
自由度数 F 组分数C 相数 2
A
c
A
3 2 2 3 (对双组分气体) A+B
对双组分气体吸收，所有变量共4个：
（气体）
温度T、总压P、气相组成、溶解度
S （液体）
c
A
f
T, P, pA
----独立变量只有3个，例如：T、P、pA
在几个大气压以内、温度T一定条件下，
c
A
f pA
化学稳定性等要求。
S （液体）
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9.3.6 研究吸收操作的约定简化条件 •气体混合物中只一个组分(溶质)溶于溶剂，而其他
组分在溶剂中的溶解度极低,可忽略。 •溶剂的蒸汽压很低，溶剂不挥发。 •只讨论微分接触的计算方法 •连续定态操作
一、物料衡算和操作线方程 二、吸收剂用量的确定 三、塔径的计算 四、填料层高度的计算
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目录
第九章 吸收
习题课 第四节 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算
五、高浓气体吸收 六、解吸
第五节 其他类型的吸收简介
第九章小结
第三版第18次印刷的教材更正
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第九章 吸收