真空脱气脱氧的原理及理论计算

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

真空脱气脱氧的原理及理论计算

真空脱气( 脱氧) 依据原理是亨利定律: 在等温等压下, 某种气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的平衡压力成正比。表达式为

p = kc (1)

式中, p 为气体的分压, 单位Pa; k 为亨利常数, 随温度变化, 单位Pa.L/ mol; c 为气体的摩尔浓度, 单位mol/ L。

因此在一定的压力下, 气体在液体中的溶解度与温度成反比; 在一定的温度下, 气体在液体中的溶解度与压力成正比。因此可以通过提高液体温度和降低液面上的压力，使溶解性气体逸出，进行脱气。由于水冷系统的特殊性，采用

降压-产生真空的方式可以在较低的温度下使溶于水中气体析出, 从而去除水中的气体。

由于溶氧量可以由溶氧表在线检测, 因此以溶氧量作为系统的监测目标。假设水冷系统的水温为50 度, 可以依据亨利定律, 通过下面步骤计算出氧在标准大气压1.01300*105 Pa 下、50 度饱和水中的溶解度。

首先从表1 查出水在50 度时的蒸汽压为0.12330*105 Pa, 由于干空气中氧的含量为20.95%, 因此氧的分压为:

po2= ( 1.01300- 0.12330) *105 X0.2095= 0.1864X105( Pa)

表1 水在不同温度下的分压

亨利常数随温度变化为

式中, 0 指的是标准温度(298 K) , C 为常数值, 氧为1280。

已知298 K( 25 度) 时亨利常数为1.28X10-8, 代入式( 2) 可得50 度时的亨利常数为0.917X10-8。再代入亨利定律式( 1) 即可求出氧在水中的摩尔浓度