化工原理实验吸收45页PPT

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化工原理吸收教学课件PPT

5.1.1 化工生产中的传质过程
一、均相物系的分离
均相混合物的分离，首先要设法制造另外一个相，
使得物质从一个相转移到另外一相。
根据不同组分
某种过程
均相物系
两相物系
在各相中物性的差异，使某
组分从一相向
实现均相物系的分离
另一相转移：相际传质过程
相际传质过程
均相物系分离
相际传质过程的推动力：浓度差
5
分离
均相混合物非均相混合物
动量传递三传热量传递
质量传递
-----在浓度差、温度差、压力差等推动力作用下，物质从一处向另一处的转移过程。包括相内传质和相际传质两类。
利用某种性质差异
方法加加入入能另量外一种分物离质剂作为加场，如浓度场、电温场度、磁场
4
13
5.1.7 吸收操作的分类
按被吸收组分数目
单组分吸收
多组分吸收√ 气体混合物液体
气体吸收
按吸收有无化学反应
按溶质组成的高低
按吸收的温度变化
物理吸收
化学吸收√
低浓度吸收
高浓度吸收√
等温吸收
非等温吸√收
溶质A S
惰性组分B 吸收剂
相界面
本章只讨论单组分、低浓度、等温、物理吸收过程的有关原理和计算。
ExA p*A
y*Ap*A/ pxAE/ p
p*A ExA
∴
mE p
y*A mxA
26
在低浓度气体吸收计算中，通常采用基准不变
的比摩尔分数Y( 或 X)表示组成。
由yA*mxA
得
YA* 1YA*
mX*A 1 X*A

《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 PPT 第2章吸收

m
202 .6 p
从气相分析 y*=mx=23.94×0.01=0.24<y=0.3 故SO2必然从气相转移到液相，进行吸收过程。 y 0.3 x* 0.0125 m 23.94 以液相摩尔分数表示的吸收推动力为: ∆x=x*－x=0.0125－0.01=0.0025 以气相摩尔分数表示的吸收推动力为: ∆y= y － y*=0.3－0.24=0.06
1.判断传质进行的方向
①气、液相组成(yi，xi)在平衡线上方(P点)：相对于液相组成xi 而言，气相浓度为过饱和 ( yi yi* )，溶质 A 由气相向液相转移。相对于气相组成yi 而言，液相浓度欠饱和 ( xi xi* )，故液相有吸收溶质 A 的能力。
y yi
V，yi2 L，xi2
yi 2,min y mxi 2
* i2
2）逆流吸收，塔高无限，
xi1,min
y i1 x m
* i1
V，yi1
L，xi1
31
【例】
在总压101.3kPa，温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的水溶液相接触，试问： (1) 从液相分析SO2的传质方向； (2) 从气相分析，其它条件不变，温度降到 0℃时SO2的传质方向； (3) 其它条件不变，从气相分析，总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向，并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。
7
４.吸收分类 1）物理吸收和化学吸收物理吸收：吸收过程溶质与溶剂之间不发生显著的化学反应，可以当作是气体单纯地溶解于液相的物理过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。化学吸收：溶质与溶剂发生显著的化学反应。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。

化工原理下ppt第2章吸收

第2章吸收
2.1 气体吸收的相平衡关系 2.2 传质机理与吸收速率 2.3 吸收塔的计算 2.4 吸收系数
2.5 脱吸及其他条件下的吸收
1
1. 吸收的原理
分离物系气体混合物
尾气 B(含微量A)
吸收剂 S
形成两相体系的方法
引入一液相（吸收剂）传质原理各组分在吸收剂中溶解度不同。 A：溶质（吸收物质） B：惰性组分（载体）
p*
NH3 10℃
0
x
14
2.亨利定律的表达式
1） p － x关系
p Exi
式中：E——亨利系数，k pa。 E的讨论：表示气体溶解能力的常数；溶解度，亨利系数↓；
i
E随温度变化而变化， T↓，E↓；
E的来源：实验测定或从手册中查得。
15
2.亨利定律的表达式
2） p － c关系
45
2. 一组分通过另一停滞组份的扩散
Dp NA RTz pA1 pA2 pB2 pB1 ln pB 2 pB1
NA p pA2 Dp p ln B2 A1 RTz pB1 pB2 pB1
令
pBm
pB2 pB1 pB2 ln pB1
Nm N
2
42
1
JA
N NcA/c NcB/c JB 1 2 NB
NA
N NA N B NB 0 N NA
对组分A
cA NA J A N c
cA dcA NA (1 ) J A D c dz
Dc dcA NA c c A dz
在气相扩散
pA cA RT
液相主体
溶解

化工原理实验吸收.ppt

化工原理实验
吸收实验
（一）实验目的及认为
1、熟悉填料吸收塔的结构与操作 2、观察填料吸收塔流体力学状况，测定压降与
气速的关系曲线 3、掌握总传质系数Kya的测定方法及影响因素
分析
4、同过实验了解p—u曲线和传质系数Kya对工程设计的重要意义
5、学习对气液连续接触的填料塔利用传质速率方程处理传质问题的方法
（二）基本原理
• 1、填料塔流体力学特性
• 气体通过干填料层时，液体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。
• 在双对数坐标系中压降对气流做图得到一条斜率为1.8—2的直（图中a—a线）。
（图7—1 填料层压降— 空塔气速关系示意图）
log p
d
a
c
ba
log u
• 而有喷淋量时，在低气速时，（c点以前）压降也比例于气速的1.8~2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc段）。
4）．单位时间氨吸收量 GA GA G(Y1 Y2 )
5）．进气浓度 Y1
Y1

n1 n2
n 2 ——空气摩尔数
即：
Y1

V0 V0
6）．尾气浓度 Y2

n1 n2
n1——氨气摩尔浓度；n 2 ——空气摩尔浓度
即：式中
Y2

V
NS VS (T0 ) / 22.4
T
NS——加入分析盒中硫酸当量浓度[N]；
VS ——加入分析盒中硫酸溶液体积[ml]
V——湿式气体流量计所量得的空气体积[ml]；
T0 ——标准状态下空气温度[K]；
T——空气流经湿式气体流量计时的温度[K]。
7）．对数平均浓度差 (Y)m

化工原理-3-第八章-气体吸收精品PPT课件

解：求H
PA*
CA H
C A 0.582 kmol m3 ，PA 800Pa
故：H
CA PA*
0.582 0.8
0.7275 kmol m3.kPa
求E E PA* xA
xA
CA CA CS
E
0.8 0.01048
0.582
0.582
1000 0.582 17 18.02
76.33 kPa
0.01048求mFra bibliotekm y x
y PA 0.8 7.897 103 P 101.3
m 0.761
8.3 吸收过程模型及传质速率方程 8.3.1双膜模型
一、吸收过程吸收过程物理模型：
图（b）中y、x分别表示气相、液相主体浓度；yi、xi分别表示在相界面处气、液两相的浓度。
以气、液相界面为准，A在相际间的传质过程由以下三步串联而成：
E的含义：
①其数值大小由物系特性和温度决定； ②当物系（溶质、溶剂）一定时，其值随温度的上升而增大； ③由实验测定。
二、不同表达形式
由于气、液两相组分浓度可有不同的表示方法，因而亨利定律也有不同的形式。
1、溶解度系数H
如溶质在液相中的浓度用物质的量浓度CA表示，则亨利定律：
PA*
CA H
式中：CA为单位体积溶液中的溶质的物质量，kmol/m3； H称为溶解度系数，kmol/m3.Pa。
①一般易溶气体，如NH3、HCl等气体，平衡线斜率m 较小，吸收过程通常呈现气相阻力控制；
②难溶气体，如CO2、O2等，由于其溶解度小，平衡线斜率m大，吸收过程多呈现液相阻力控制
4、改变阻力大小的方法
实际吸收过程的阻力通常多是气相和液相各占一定的比例，且受气、液两相流动状态影响甚大。通常：

化工原理第三版第五章吸收精品PPT课件

E小的，溶解度大，易溶气体
3）E的来源：实验测得；查手册
15
（二）亨利定律其它形式
1）pA*
cA H
H——溶解度系数， kmol/（m3·kPa）
cA——摩尔浓度，kmol/m3；
H与E的关系：
p
* A
cA H
c c
c H
x
E c H
16
c
S
M L M S (1 x) M A x M S
（一）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数成正比，其比例系数为亨利系数。
pA* Ex
14
p
* A
——溶质在气相中的平衡分压，kPa；
x——溶质在液相中的摩尔分数；
E——亨利常数，单位同压强单位。
讨论： 1）E的影响因素：溶质、溶剂、T
物系一定，T E 2）E大的，溶解度小，难溶气体
D'c kL zLcBm
液相传质速率方程有以下几种形式：
N A kL (cAi cAL ) NA kx (xi x)
45
kL——以液相组成摩尔浓度表示推动力的液膜传质系数，kmol/（m2·s·kmol/m3）；
k x——以液相组成摩尔分率表示推动力的液膜传质系数，kmol/（m2·s）；
（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或精制气体。（3）制备某种气体的溶液。（4）工业废气的治理。吸收的依据混合物各组分在某种溶剂中溶解度的差异。
3
二、吸收过程与设备
4
脱苯煤气含苯煤气
冷却器加热器
洗油吸收与解吸流程
苯水过热蒸汽
5

化工原理第四版课件(第五章吸收)

第五章：吸收概述气液相平衡吸收过程的传质速率吸收塔的计算填料塔第一节：概述一、吸收吸收的定义：吸收是利用气态均相混合物中各组分在吸收剂中溶解度的差异来实现分离的单元操作。

吸收的目的：I.回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品II.除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理III.除去工业放空尾气中的有害气体，以免环境污染。

二、工业吸收了解工业生产中吸收及解吸过程、所需条件和典型设备例子工业上从合成氨原料混合气体中回收CO2乙醇胺脱硫法•需要解决的问题1.选择合适的溶剂2.提供适当的传质设备3.溶剂的再生三、溶剂的选择1.对溶质较大的溶解度；2.良好的选择性；3.温度变化的敏感性；4.蒸汽压要低；5.良好的化学稳定性；6.较低的黏度且不易生泡；7.廉价、无毒、易得、不易燃烧等经济和安全条件。

四、吸收的分类按有无化学反应：物理吸收和化学吸收按溶质气体的浓度：低浓度和高浓度吸收按溶质气体组分的数目：单组分和多组分吸收按有无热效应：等温和非等温吸收本章只讨论低浓度、单组分、等温的物理吸收过程。

五、吸收操作的经济性（费用）气液两相流经设备的能量损耗；溶剂的挥发及变质损失；溶剂的再生费用。

√六、吸收设备第二节：气液相平衡一、平衡溶解度恒温、恒压下，相互接触的气液两相的浓度不变时，气液两相之间的浓度关系。

气液两相组成的浓度分别用物质的摩尔分数来表示，即y= n i /Σn y 、x= n i /Σn x：气液两相中惰性组分的量不变,溶质与惰性组分摩尔比。

yy Y −=1xx X −=11.气体的溶解度气体在溶液中的溶解平衡是一个动态平衡，该平衡的存在是有条件的；平衡时气相中溶质的分压——平衡分压（或饱和分压），液相中溶质的浓度——平衡浓度（或饱和浓度），也即是气体在溶液中的溶解度；气体的溶解度是一定条件下吸收进行的极限程度；温度和压力对吸收操作有重要的影响；加压和降温对吸收有利；升温和降压对解吸有利。

化工原理吸收实验ppt

No Ls l /h 气相组成
y1 y2
Ga Kmol / h
ΔXm
L’s Kmol/ m2h
Kxa Kmol / m3h
备注
2、实验结果的坐标图示
⑴坐标轴：为双对数坐标，自变量（喷淋密度）为横坐标，函变量（体积传质系数）为纵坐标。对于对数坐标，具体一个数量级内的刻度位置是已经定好了，只是标明数量级即可。 ⑵标点：根据实验结果将数据点标在双对数坐标纸上，用“+”、“×”、“⊙”标点，而不可用“ · ” 标点，否则看不清 Kxa ⑶曲线：根据标好的点，从中间画一条直线。
小塔
液量[ l / h] 喷淋密度[ kmo / m2h]
160 1060
300 2000
500 3300
700 4655
大塔
液量[ l / h]
喷淋密度[ kmo / m2h]
210
1030
400
1960
650
3200
950
4657
5、填料性能的不同，可能对实验结果带来什么影响？
填料类型不同，在同样的操作条件下，导致吸收效果的不同。既在同样的空塔气速和喷淋密度下，其传质系数Kxa是不同的。填料好→Kxa会大→HOL小。
y 操作线
x
x2 x1
2、有关实验操作问题
⑴ 开车：对吸收塔开车时，应先通吸收剂，再通入气体，以满足对气体工艺要求。 ⑵ 流量调节气量（空塔气速）：过大，阻力大，且易液泛；过小，生产能力小，不经济。液量（喷淋密度）：过大，易液泛；过小，填料润湿不充分。 ⑶ 停车：应先停气，再停吸收剂。
3、有关实验装置说明
实验安排
日期
星期四
时间
晚上上午8：10—8:50—9： 30-10:10-10:50-11:30 下午1：00—1:40—2： 20 下午1：00—3：00

化工原理吸收知识点页PPT文档

KL HkG 1/ kL
K PK
y
G
K mK
x
y
Kx C0KL
KL HKG
3. 相界面浓度的确定与相际传质速率分析
① 相界面浓度的确定
②相际传质速率分析
● 气相阻力控制----易溶气体 KG kG
● 液膜阻力控制 ----难溶气体 KL kL
● 双膜阻力联合控制，两者均不可忽略
4. 低浓度气体吸收
同理: NOL A1 1ln 11 Ay y1 2 m m2 2x x1 A
式中
A L mG
由上两式可得：
NOGANOL
可见
NO
Gf(A, yy12
m2x) m2x
◆ A一定时
1
e1
1
x2xe2x2
● 吸收因子法:
若平衡关系为直线时, ymxb
NO
G
y1
dy
y2 (ymxb)
依物料衡算：
xx2 G L(yy2 )
代入以上方程并整理得：
A=1时 A≠1时
NOG

y1 y2 y2 mx2
NOG111ln11 Ayy12 m m22xx1 A A
d(y) 常数 dy
d(y)y1 y2
dy
y1 y2
y1y1ye1
yyy
2
2
e2
△y1
△y2
y1
y2
dy y1y2 d(y) y1 y2
N y1 dy
OG y2 ( y y ) e
y1 dy yy y1 d( y)
y2
N x1 dx
L x2 ( xi x)
1 1m

化工原理-气体吸收_图文

• 在一定温度下达到平衡时，溶液的浓度随气体压力的增加而增加。如果要使一种气体在溶液中里达到某一特定的浓度，必须在溶液上方维持较高的平衡压力。
• 气体的溶解度与温度有关，一般来说，温度下降则气体的溶解度增高。
溶解度曲线：在一定温度、压力下，平衡时溶质在气相和液相中的浓度的关系曲线。例：图2-2，2-3，2-4。
本章以分析单组分的等温物理吸收为重点，以便掌握最基本的原理。
• 气体吸收是物质自气相到液相的转移，这是一种传质过程。 • 混合气体中某一组分能否进入溶液里，既取决于该组分的分压，
也取决于溶液里该组分的平衡蒸汽压。如果混合气体中该气体的分压大于溶液的平衡蒸汽压，这个组分便可自气相转移至液相，即被吸收。由于转移的结果，溶液里这个组分的浓度便增高，它的平衡蒸汽压也随着增高，到最后，可以增高到等于它在气相中的分压，传质过程于是停止，这时称为气液两相达到平衡。 • 反之，如果溶液中的某一组分的平衡蒸汽压大于混合气体中该组分的分压，这个组分便要从溶液中释放出来，即从液相转移到气相，这种情况称为解吸（或脱吸）。 • 所以根据两相的平衡关系可以判断传质过程的方向与极限，而且，两相的浓度距离平衡愈远，则传质的推动力愈大，传质速率也愈大。 • 吸收操作的分析，应该从气液两相的平衡关系与传质速率关系着手，本章各节即如此展开讨论。
y
相对于气相浓度而言实
际液相浓度过饱和
(x>x*)，故液相有释放
o
溶质 A 的能力。
y*=f(x)
吸收溶质
Q
释放溶质
x* x x
结论：若系统气、液相浓度(y,x)在平衡线下方，则体系将发生从液相到气相的传质，即解吸过程。
传质过程的方向
气、液相浓度(y,x)处于

化工原理吸附PPT幻灯片

吸附剂的选择
活性炭：吸附力强，分离效果好，来
源容易，价格低廉。粉末状的活性炭吸附量最大，吸附力也最强，但因颗粒太细，过滤分离比较困难，颗粒活性炭过滤较容易。
生产过程中根据分离物质的特性来选择合适的吸附剂。
吸附剂的选择
活性炭纤维：
活性炭纤维是用中间产物碳素纤维活化而制得的一种纤维状吸附剂。活性炭纤维孔细，孔径分布范围窄，外表面积大，吸附与解吸的速度快，吸附容量大，流体通过阻力小。
解吸过程
1. 选择洗脱剂原则 a. 洗脱剂应容易溶胀吸附剂,如大网格吸附剂； b. 洗脱剂对被吸附物有较大的溶解度。
2.吸附在高浓度盐溶液中（加盐析剂），则洗脱可仅用水；
3.易挥发性物质，用热水或蒸汽解吸； 4.流速（空间速度，线速度）：洗脱液的流速务必
恰当控制。如果太快，洗脱物在两相中的平衡过程不完全；如果太慢，洗脱物会扩散。
吸附分子量小的物质，选择比表面积大孔径小的吸附剂；极性化合物选择极性吸附剂，非极性化合物选择非极性吸附剂。
影响吸附过程的因素
2.吸附物的性质： 1）结构相似的化合物，在其他条件相同时，高熔点的由于溶解度较低故易被吸附； 2）溶质自身或在介质中能缔合时利于吸附； 3）吸附物若在介质中离解，吸附量下降； 4）若在极性介质中吸附，必须在等电点附近的 PH范围内进行。
小组成员与分工
学号 20116934 20116935 20116937 20116946 20116952 20116955 20116954
姓名陈岚吴夏莲徐君怡罗静杨睿魏友武董鹏
参与制作讲解第二部分PPT 制作第二部分PPT PPT汇总及补充讲解第一部分PPT 制作第一部分PPT 第一部分资料收集第二部分资料收集

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
数
2.摩尔比表示的亨利定律
由
X x 1 x
，
得
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
)
或
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
得
pA
L
EcAM S cA(MS
M A)
又
pA
cA H
得
1
EM S

化工原理-气体吸收44页PPT

溶解度/[g(NH3)/1000g(H2O)] 溶解度/[g(SO2)/1000g(H2O)]
1000 500
0 oC
10 oC 20 oC 30 oC 40 oC 50 oC
0
20 40 60 80 100 120
pNH3/kPa
250
200 150
0 oC 10 oC
100 50
20 oC
30 oC 40 oC
《化工原理》
Principles of Chemical Engineering
2021/7/19
projects of Dr.Hao
2
概述（Introduction）
二、吸收操作的分类 • 物理吸收(physical absorption)：吸收过程溶质与溶剂不发
生显著的化学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。 • 化学吸收(chemical absorption)：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。 • 单组分吸收：混合气体中只有单一组分被液相吸收，其余组分因溶解度甚小其吸收量可忽略不计。 • 多组分吸收：有两个或两个以上组分被吸收。 • 溶解热：气体溶解于液体时所释放的热量。化学吸收时，还会有反应热。 • 非等温吸收：体系温度发生明显变化的吸收过程。 • 等温吸收：体系温度变化不显著的吸收过程。
图 9-2 填料塔和板式塔
2021/7/19
projects of Dr.Hao
9
蒸馏与吸收操作对比