吸收与解吸课件

三、基本知识
• （2）减压解吸 若吸收采用加压吸收，解吸可采用减压解吸，
使溶质气体从吸收剂中解吸出来。溶质气体被解 吸的程度取决于最终解吸压力和温度。 • （3）加热解吸
当溶质气体在吸收剂中的溶解度随温度的升高 而降低较大时，可采用加热解吸。 • （4）加热-减压解吸
将吸收液加热升温解吸之后再举行减压解吸， 加热解吸和减压解吸的结合，能显著提高溶质气 体被解吸的程度。
•
在一定温度和总压不超过506.5kpa的情况下，
多数气体溶解后形成的溶液为稀溶液，气液平衡时
，溶质在液相中的溶解度与其在气相中的平衡分压
成正比，这一规律称为亨利定律。
• 亨利定律用数学表达式为
p*＝Ex 式中 p*——溶质在气相中的平衡分压，Pa； x—溶质在液相中的摩尔分率； E—亨利系数，Pa。
对于给定物系，亨利系数E随温度升高而增大。 在同一溶剂中，易溶气体的E值很小，而难溶气体的 E值很大。常见物系的亨利系数可从手册中查到。
• 5、吸收机理——双膜理论
根据双膜理论，吸收过程的机理如下： • （1）吸收质从气相主体以对流扩散的方式到达气膜
边界， • （2）到达气膜边界吸收质以分子扩散的方式穿过气
• 计算公式为： =Y1-Y2/Y1
• 式分中率：。Y1----表示入塔气体中可吸收组分（CO2）的摩尔
• Y2--表示出塔气体中可吸收组分（CO2）的摩尔分率。
三、基本知识
• 1.吸收：利用气体混合物各组分在液体中溶解度 的差异，用液体吸收剂分离气体混合物的单元操 作。
• 吸收所用的液体称为吸收剂或（贫液）溶剂，气 体混合物（富气）中被吸收的组分称为吸收质或 溶质，不被吸收的组分称为惰性气体（贫气）， 吸收后得到的液体称为吸收液（富液）或溶液。
的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量有关 ，不同液体喷淋量下填料层的压强降与气速的关系如图
• 当无液体喷淋即喷淋量 时，干填料的ΔP ～u的关系是 直线，如图中的直线L0。L0 当 0 有一定的喷淋量时, ΔP ～u的关 系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点 ”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将ΔP ～u关 系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。
• （3）能根据异常现象分析判断故障种类、产生原 因并排除处理。
• （4）能够完成吸收过程和解吸过程的性能测定。
二、实训的基本原理
• （1）气体吸收是典型的传质过程之一。由于二氧化 碳气体无味、无毒、廉价，所以选择二氧化碳作为 溶质组分，本实训装置采用水吸收二氧化碳组分。 二氧化碳在水中溶解度很小，一般预先将一定的二 氧化碳通入空气中混合，以提高空气中二氧化碳浓 度，但水中的二氧化碳含量依然很低，所以吸收的 计算方法按低浓度处理，此体系吸收过程属液膜控 制。
三、基本知识
• 气相和液相达到动态平衡，此时，液相中溶质的浓 度达到最大值。气液平衡时，溶质在液相中的含量
称为气体在液相的平衡溶解度，简称溶解度。气液
平衡时，溶液上方溶质的分压称为平衡分压。
• 4、亨利定律
•
当气、液相处于平衡状态时，溶质气体在两相
中的浓度存在着一定的分布关系，这种关系可以用
亨利定律来表明。
用，节约操作费用。
三、基本知识
• （1）汽提解吸 • 汽提解吸采用的载气是不含溶质的惰性气体或溶
剂蒸气，提供与吸收液相成平衡的气相,将溶质从 吸收液中吹出。
• 吸收液解吸了大部分被吸收的气体后，为了使气 体进一步解吸完全，有时向解吸塔中通入水蒸气 、空气等气体，降低液面上溶质气体的分压，使 吸收液中溶质气体更完全的解吸出来。这一过程 称为汽提，所用的水蒸气、空气等气体称为汽提 气。
贫气 贫液
富气
富液
三、基本知识
2.解吸：从吸收液中分离岀已被吸收的气体吸收质 的操作称为解吸。 解吸方法：
（1）汽提 （2）减压 （3）加热 （4）加热减压
工程上很少采用单一的解吸方法，往往是先升温 再减压至常压，最后采用汽提法解吸。 显然，解吸与吸收是相反的过程
三、基本知识
生产中解吸的作用有两个： 一个是把吸收液中吸收的气体重新释放出来 ，获得高纯度的吸收质气体； 另一个是使吸收液释放了被吸收的气体，使 吸收剂重新具有吸收作用，再返回吸收塔循环使
• （4）传质性能：
•
吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实
验测定是获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及
一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条
件及气液接触状况的不同而变化。
•
吸收率是测定吸收操作好坏的一个主要指标，他
表示已被吸收的容质量与气相中与原有的容质量的比，
吸收率越大吸收越完全，气体的净化度越高。
• （2）解吸或称脱吸是吸收的逆过程，其传质方向与 吸收相反，溶质由液相向气相传递，其目的是为了 分离吸收后的溶液，使溶液再生并得到回收后的溶 质。
• （3）气体通过填料层的压强降：
•
ΔP , kPa
Biblioteka Baidu
L3＞L2＞L1 L0=0
•
• • 图填料层的 ΔP ～u关系
3 21 0
u , m/s
• 压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降
三、基本知识
3、相组成的表示方法 吸收是溶质由气相转移到液相的传质过程。随
着吸收过程的进行，组分在气相和液相中的浓度 均发生变化，为了研究吸收过程的基本原理，首 先应掌握物质在气相或液相中浓度的表示方法。 用x（X）表示液相组成，用y（Y）气相组成。 4、平衡溶解度
在一定的温度和压力下，气体和液体两相接触 时，气体中的溶质组分便溶解在液相中，随着吸 收过程的进行，溶质气体在液相中的浓度逐渐增 加；同时，溶解在液相中的气体也不断地返回到 气相中去。在操作初期，过程以吸收为主，但经 过一定时间，溶质从气相进入液相和从液相返回 气相的速率相等，气液两相的组成亦不再变化，
一、实训目的
• （1）了解吸收解吸操作基本原理和基本工艺流程 、了解填料塔等主要设备的结构特点、工作原理 和性能参数、了解流量、压力、温度等工艺参数 的测量原理和操作方法。
• （2）能够根据工艺要求进行吸收、解吸生产装置 的间歇或连续操作；能够在操作进行中熟练调控 各个参数，保证生产维持在工艺条件下正常进行 。能实现手动和自动无扰切换操作。能熟练操控 DCS控制系统。