板式塔跟填料塔的区别
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(2)如何通过相平衡曲线判断传质方向,其物理意 义何在。
(3)举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的 改变。
(4)吸收过程有哪几个基本步骤。
第二节 物理吸收
本节思考题
(5)双膜理论的基本论点是什么。 (6)吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系,有
哪些表达形式。 (7)吸收的传质阻力由哪几个部分组成,如何表示,
• 其他应用:曝气充氧
第一节 吸收的基本概念
提 问?
• 大气污染物: SO2,H2S, HF和NOx • 什么污染物可以直接用水吸收? • 什么污染物需要用酸或碱液吸收? • 为什么?
第一节 吸收的基本概念
吸收法净化气态污染物的特点(与化工相比)
• 处理气体量大,成份复杂,同时含有多种气态污染物; • 吸收组分浓度低; • 吸收效率和吸收速率要求高; • 多采用化学吸收——如碱液吸收燃烧烟气中低浓度的SO2; • 多数情况吸收过程仅是将污染物由气相转入液相,还需对 吸收液进一步处理,以免造成二次污染。
pA*
p*A —— 溶质在气相中的平衡分压,Pa
ExA(8.2.1)xA —— 溶质在液相中的摩尔分数
E —— 亨利系数,Pa。
• 亨利系数取决于物系的特性和体系的温度。 • 亨利系数越大,说明气体越难以溶解于溶剂。 • 气体在溶剂中的溶解度随着温度的升高是降低的,因此,
亨利系数是增大的。
• 气体在各种条件下的亨利系数通常可以在手册中查到。
② 在相界面处,气液两相在瞬间即可达到平衡,界面上 没有传质阻力。
③ 在膜层以外,气液两相流体都充分湍动,不存在浓度 梯度,组成均一,没有传质阻力。
pA
气相主体
第二节 物理吸收
双膜理相论界模面 型示意图
pAi
溶质A
cAi
cA
液相主体
G
L
cAi=HpAi
亨利定律
第二节 物理吸收
气相对流传质的速率方程:(N A)G
双膜模型假设溶质以稳态分子扩散方式通过气膜和液膜, 因此,气相和液相的对流传质速率相等。
以上两式中均用到了相界面处溶质的浓度,很难直接准 确测定,因此一般希望能够直接用气液两相主体浓度来 计算传质速率。
第二节 物理吸收
(三)总传质速率方程
在气液界面上,应用亨利定律:
cAi HpAi
cA Hp*A
单组分等温物理吸收是最简单和最基础的。
第一节 吸收的基本概念
本节思考题
(1)简述吸收的基本原理和过程。 (2)吸收的主要类型有哪些。 (3)环境工程领域有哪些吸收过程。 (4)利用吸收法净化气态污染物的特点有哪些。
第二节 物理吸收
本节的主要内容
一、物理吸收的热力学基础 二、物理吸收的动力学基础
第二节 物理吸收
关系如何。 (8)简要说明气体性质对传质阻力的影响,并举例
说明。
第三节 化学吸收
本节的主要内容
一、化学吸收的特点 二、化学吸收的平衡关系 三、化学吸收的传质速率
第三节 化学吸收
采用吸收法处理气态污染物时,通常采用化学吸收。 • 湿式脱硫:石灰/石灰石洗涤烟气脱硫 • 干法脱硫:喷雾干燥烟气脱硫:SO2被雾化的
在通常的吸收操作条件下,kG和kL的数值大致相当, 而不同溶质的亨利系数值却相差很大。
第二节 物理吸收
对于易溶气体:H值很大,液膜阻力相对很小
1 1 kG Hk L
KG kG
……称为气膜控制
用水吸收NH3、HCl等属于气膜阻力控制的传质过程。
第二节 物理吸收
对于难溶气体:H值很小, 液膜阻力相对很大
YA* mX A 1 (1 m) X A (8.2.8)
当溶液浓度很低时,XA很小,上式可近似写为:
YA* mX A
(8.2.9)
不满足亨利定律的相平衡如何表征?
第二节 物理吸收
(二)相平衡关系在吸收过程中的应用
相平衡是气液两相接触传质的极限状态。
1.判断传质的方向
根据相平衡,计算平衡时溶质在气相或液相中的组成。
kG ( pA
pAi )
pA
pAi 1
(8.2.16)
kG
kG——以气相分压差为推动力气膜传质系数,kmol/(m2 ·s ·Pa)
液相对流传质的速率方程:( N A ) L
kL (cAi
cA)
cAi
cA 1
(8.2.17)
kL
kL——以液相浓度差为推动力的液膜传质系数,m/s
xA,yA —— 溶质在液相和气相主体中的摩尔分数
xA*,yA* —— 与气相主体摩尔分数平衡的液相摩尔分数, 和与液相主体摩尔分数平衡的气相摩尔分数
当溶质在气、液相中的浓度以摩尔比来表示时,则总传 质速率方程为:
NA
KY (YA
YA*)(8.2.27)
NA
K
X
(
X
* A
X A)
(8.2.28)
液体
溶质挥 发速度
如果温度和总压一定,溶质在液体 中的溶解度只取决于溶质在气相的 组成。
气-液相平衡关系又称溶解度曲线
饱和浓度 质量浓度,A 物质的量浓度,cA 摩尔分数,xA 摩尔比,XA
第二节 物理吸收
2.亨利(Henry)定律
在稀溶液条件下,温度一定,总压不大时,
气体溶质的平衡分压和溶解度成正比:
H 1
kG
kL
KL kL ……称为液膜控制
比如,用水吸收CO2, O2就属于液膜阻力控制的传质过程。
如果气膜、液膜传质阻力相当:两者都不可忽略,总 传质速率由双膜阻力联合控制,比如,用水吸收SO2就 属于这种情况。
第二节 物理吸收
本节思考题
(1)亨利定律有哪些表达形式,意义如何,常数之 间的关系如何。
第八章 吸收
第八章 吸收
本章主要内容
第一节 吸收的基本概念 第二节 物理吸收 第三节 化学吸收 第四节 吸收设备的主要工艺计算
第一节 吸收的基本概念
本节的主要内容
一、吸收的定义与应用 二、吸收的类型
第一节 吸收的基本概念
一、吸收的定义与应用
• 混合气体分离最常用的操作方法之一。 • 依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中物理溶解度
Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收 • 水、酸、碱吸收净化含NOx废气(硝酸生产过程) • 水、碱液吸收净化含氟废气(磷酸生产中)
第三节 化学吸收
一、化学吸收的特点
溶质A被吸收剂吸收后,继续与吸收剂或者其中的活 性组分B发生化学反应。 气液相际传质和液相内的化学反应同时进行。
第三节 化学吸收
• 净化有害气体: 湿式烟气脱硫:如用水或碱液吸收烟气中SO2,
石灰/石灰石洗涤烟气脱硫。 干法脱硫:喷雾干燥烟气脱硫:SO2被雾化的
Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收。 水、酸吸收净化含NOx废气。
• 回收有用物质:如用吸收法净化石油炼制尾气中的硫化 氢的同时,还可以回收有用的元素硫。
• 能够用吸收法净化的气态污染物主要有:SO2,H2S, HF 和NOx等。
一、物理吸收的热力学基础
热力学讨论的是: 过程发生的方向、所能达到的极限及推动力。物理吸
收仅仅涉及某一组分的简单传质过程。溶质在气液两相间 的平衡关系是研究吸收热力学的基础。
1.气液平衡
第二节 物理吸收
(一)气液平衡和亨利定律
溶质A溶
解速度 气体
平衡分压, pA* 摩尔分数, yA 摩 ……尔. 比相,际YA动态平衡
KG——气相总传质系数, kmol/(m2 s Pa)
稳态时
(N A)G (N A)L N A
经变换:
1 1 1 KG kG HkL
(8.2.21)
第二节 物理吸收
同理,以液相浓度差为推动力的总传质速率方程:
N A KL (c*A cA )
c*A——与气相主体分压平衡的液体浓度,kmol/m3
• 可以通过增加塔高,减少处理气体的量,增加吸 收剂的量来实现。
第二节 物理吸收
尾气 y2
吸收剂 x2
混合气 y1
吸收液 x1
但是出塔气体的最低浓度(y2)只能达到与入塔吸收剂 浓度(x2)相平衡的浓度:
y2 y2* mx2
(8.2.12)
第二节 物理吸收
二、物理吸收的动力学基础
(一)吸收过程机理 吸收过程是一种典型的由气相向液相的传质过程,
液膜传质速率方程改写成:
(NA)L
kL (cAi
cA)
pAi 1
p*A
HkL
(8.2.19)
将(NA)L变化成气体分压的函数。
第二节 物理吸收
以气体分压为推动力的总传质速率方程:
N A KG ( pA p*A )
(8.2.20)
pA*——与液相主体浓度cA平衡的气体分压,Pa
第一节 吸收的基本概念
二、吸收的类型
(1)按溶质和吸收剂之间发生的反应: 物理吸收:水净化含SO2锅炉尾气 化学吸收:碱液净化含SO2锅炉尾气
(2)按混合气体中被吸收组分数目: 单组分吸收:如用水吸收HCl气体制取盐酸 多组分吸收:碱液吸收烟气(含SO2, NOx, CO2, CO等)
(3)按体系温度是否变化: 如果液相温度明显升高——称为非等温吸收 如果液相温度基本保持不变——称为等温吸收
KL——液体总传质系数, m/s
1 H1 KL kG kL
(8.2.22)
气相总传质系数KG与液相总传质系数KL之间的关系:
KG HKL
(8.2.23)
第二节 物理吸收
总传质速率方程的其他表示形式:
NA Ky ( yA y*A)(8.2.24)N A Kx ( x*A xA )(8.2.25)
cA —— 溶质A在液相中的物质的量浓度,kmol/m3
H —— 溶解度系数,kmol/(m3 Pa)
如果溶质在气液两相中的组成均以摩尔分数表示:
yA* mxA (8.2.3)
m —— 相平衡常数
注意:亨利定律的不同表示方式和系数的单位、换算 方法。
第二节 物理吸收
在单组分物理吸收过程中,惰性气体和溶剂物质的量是 不变的,因此以它们为基准,用摩尔比表示平衡关系:
第二节 物理吸收
典型气体在水中的亨利系数
25度时 E (kPa)
CO
5.88 106
CO2
1.66 105
H2S
0.552 105
SO2
0.413 104
上述气态物质被水溶解的难易程度?
第二节 物理吸收
如果溶质的溶解度用物质的量浓度表示,则亨利定律可写为:
p*A
cA H
(8.2.2)
p*A —— 溶质在气相中的平衡分压,Pa
与实际的组成比较,可以判断传质方向。
实际液相组成<平衡组成,溶质从气相液相
用气、液两相平衡图来判断更加直观。
根据初始状态点在平衡图中 所处的位置来判断。
吸
yA
收
解吸
xA
第二节 物理吸收
2.计算传质的推动力 实际组成与平衡组成之间的差距——推动力 有不同的表示方法:
y yA y*A(8.2.10)p pA p*A(8.2.12)……气相
吸收在化工领域中的应用
• 净化原料气及精制气体产品:比如用水(或碳酸钾水溶 液)脱除合成氨原料气中的CO2等。 • 制取液体产品或半成品:比如水吸收NO2制取硝酸;水 吸收HCl制取盐酸等。
• 分离获得混合气体中的有用组分:比如用洗油从焦炉煤 气中回收粗苯等。
第一节 吸收的基本概念
吸收在环境领域中的应用
(摩尔分数)
(气体分压、物质的浓度)
x x*A xA (8.2.11) c c*A cA(8.2.13)……液相
第二节 物理吸收
3.确定传质过程的极限
• 溶质在气液两相间的传质过程不是无限制地进行 的,传质过程的极限状态就是平衡状态。
• 在治理气态污染物时,希望通过吸收操作使出塔 气体中的污染物浓度尽可能地低。
(或化学反应活性)的不同,而将气体混合物分离的操 作过程。 • 本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程。
第一节 吸收的基本概念
• 液体溶剂——吸收剂 • 混合气体中能显著溶于液体的组分——溶质 • 几乎不溶解的组分——惰性组分 • 吸收后得到的溶液——吸收液 • 吸收后的气体——净化气
第一节 吸收的基本概念
第二节 物理吸收
总传质速率方程表示了什么? • 传质速率与传质推动力成正比,与传质阻力成反比。 • 增加溶质的气相分压或者减少液相浓度,都可以增加 传质推动力,从而增加传质速率。
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第二节 物理吸收
(四)传质阻力分析
包括气膜阻力和液膜阻力两部分:
1 1 1 (以气相分压差为推动力时) KG kG HkL (8.2.29)
一般可分解为三个基本步骤:
① 溶质由气相主体传递至两相界面,即气相内的传递; ② 溶质在两相界面由气相溶解于液相,即相际传递; ③ 溶质由界面传递至液相主体,即液相内的传递。
双膜理论——描述气液两相间的传质过程
第二节 物理吸收
(二)双膜理论
① 相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面,界 面两侧分别有一层虚拟的气膜和液膜。
(3)举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的 改变。
(4)吸收过程有哪几个基本步骤。
第二节 物理吸收
本节思考题
(5)双膜理论的基本论点是什么。 (6)吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系,有
哪些表达形式。 (7)吸收的传质阻力由哪几个部分组成,如何表示,
• 其他应用:曝气充氧
第一节 吸收的基本概念
提 问?
• 大气污染物: SO2,H2S, HF和NOx • 什么污染物可以直接用水吸收? • 什么污染物需要用酸或碱液吸收? • 为什么?
第一节 吸收的基本概念
吸收法净化气态污染物的特点(与化工相比)
• 处理气体量大,成份复杂,同时含有多种气态污染物; • 吸收组分浓度低; • 吸收效率和吸收速率要求高; • 多采用化学吸收——如碱液吸收燃烧烟气中低浓度的SO2; • 多数情况吸收过程仅是将污染物由气相转入液相,还需对 吸收液进一步处理,以免造成二次污染。
pA*
p*A —— 溶质在气相中的平衡分压,Pa
ExA(8.2.1)xA —— 溶质在液相中的摩尔分数
E —— 亨利系数,Pa。
• 亨利系数取决于物系的特性和体系的温度。 • 亨利系数越大,说明气体越难以溶解于溶剂。 • 气体在溶剂中的溶解度随着温度的升高是降低的,因此,
亨利系数是增大的。
• 气体在各种条件下的亨利系数通常可以在手册中查到。
② 在相界面处,气液两相在瞬间即可达到平衡,界面上 没有传质阻力。
③ 在膜层以外,气液两相流体都充分湍动,不存在浓度 梯度,组成均一,没有传质阻力。
pA
气相主体
第二节 物理吸收
双膜理相论界模面 型示意图
pAi
溶质A
cAi
cA
液相主体
G
L
cAi=HpAi
亨利定律
第二节 物理吸收
气相对流传质的速率方程:(N A)G
双膜模型假设溶质以稳态分子扩散方式通过气膜和液膜, 因此,气相和液相的对流传质速率相等。
以上两式中均用到了相界面处溶质的浓度,很难直接准 确测定,因此一般希望能够直接用气液两相主体浓度来 计算传质速率。
第二节 物理吸收
(三)总传质速率方程
在气液界面上,应用亨利定律:
cAi HpAi
cA Hp*A
单组分等温物理吸收是最简单和最基础的。
第一节 吸收的基本概念
本节思考题
(1)简述吸收的基本原理和过程。 (2)吸收的主要类型有哪些。 (3)环境工程领域有哪些吸收过程。 (4)利用吸收法净化气态污染物的特点有哪些。
第二节 物理吸收
本节的主要内容
一、物理吸收的热力学基础 二、物理吸收的动力学基础
第二节 物理吸收
关系如何。 (8)简要说明气体性质对传质阻力的影响,并举例
说明。
第三节 化学吸收
本节的主要内容
一、化学吸收的特点 二、化学吸收的平衡关系 三、化学吸收的传质速率
第三节 化学吸收
采用吸收法处理气态污染物时,通常采用化学吸收。 • 湿式脱硫:石灰/石灰石洗涤烟气脱硫 • 干法脱硫:喷雾干燥烟气脱硫:SO2被雾化的
在通常的吸收操作条件下,kG和kL的数值大致相当, 而不同溶质的亨利系数值却相差很大。
第二节 物理吸收
对于易溶气体:H值很大,液膜阻力相对很小
1 1 kG Hk L
KG kG
……称为气膜控制
用水吸收NH3、HCl等属于气膜阻力控制的传质过程。
第二节 物理吸收
对于难溶气体:H值很小, 液膜阻力相对很大
YA* mX A 1 (1 m) X A (8.2.8)
当溶液浓度很低时,XA很小,上式可近似写为:
YA* mX A
(8.2.9)
不满足亨利定律的相平衡如何表征?
第二节 物理吸收
(二)相平衡关系在吸收过程中的应用
相平衡是气液两相接触传质的极限状态。
1.判断传质的方向
根据相平衡,计算平衡时溶质在气相或液相中的组成。
kG ( pA
pAi )
pA
pAi 1
(8.2.16)
kG
kG——以气相分压差为推动力气膜传质系数,kmol/(m2 ·s ·Pa)
液相对流传质的速率方程:( N A ) L
kL (cAi
cA)
cAi
cA 1
(8.2.17)
kL
kL——以液相浓度差为推动力的液膜传质系数,m/s
xA,yA —— 溶质在液相和气相主体中的摩尔分数
xA*,yA* —— 与气相主体摩尔分数平衡的液相摩尔分数, 和与液相主体摩尔分数平衡的气相摩尔分数
当溶质在气、液相中的浓度以摩尔比来表示时,则总传 质速率方程为:
NA
KY (YA
YA*)(8.2.27)
NA
K
X
(
X
* A
X A)
(8.2.28)
液体
溶质挥 发速度
如果温度和总压一定,溶质在液体 中的溶解度只取决于溶质在气相的 组成。
气-液相平衡关系又称溶解度曲线
饱和浓度 质量浓度,A 物质的量浓度,cA 摩尔分数,xA 摩尔比,XA
第二节 物理吸收
2.亨利(Henry)定律
在稀溶液条件下,温度一定,总压不大时,
气体溶质的平衡分压和溶解度成正比:
H 1
kG
kL
KL kL ……称为液膜控制
比如,用水吸收CO2, O2就属于液膜阻力控制的传质过程。
如果气膜、液膜传质阻力相当:两者都不可忽略,总 传质速率由双膜阻力联合控制,比如,用水吸收SO2就 属于这种情况。
第二节 物理吸收
本节思考题
(1)亨利定律有哪些表达形式,意义如何,常数之 间的关系如何。
第八章 吸收
第八章 吸收
本章主要内容
第一节 吸收的基本概念 第二节 物理吸收 第三节 化学吸收 第四节 吸收设备的主要工艺计算
第一节 吸收的基本概念
本节的主要内容
一、吸收的定义与应用 二、吸收的类型
第一节 吸收的基本概念
一、吸收的定义与应用
• 混合气体分离最常用的操作方法之一。 • 依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中物理溶解度
Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收 • 水、酸、碱吸收净化含NOx废气(硝酸生产过程) • 水、碱液吸收净化含氟废气(磷酸生产中)
第三节 化学吸收
一、化学吸收的特点
溶质A被吸收剂吸收后,继续与吸收剂或者其中的活 性组分B发生化学反应。 气液相际传质和液相内的化学反应同时进行。
第三节 化学吸收
• 净化有害气体: 湿式烟气脱硫:如用水或碱液吸收烟气中SO2,
石灰/石灰石洗涤烟气脱硫。 干法脱硫:喷雾干燥烟气脱硫:SO2被雾化的
Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收。 水、酸吸收净化含NOx废气。
• 回收有用物质:如用吸收法净化石油炼制尾气中的硫化 氢的同时,还可以回收有用的元素硫。
• 能够用吸收法净化的气态污染物主要有:SO2,H2S, HF 和NOx等。
一、物理吸收的热力学基础
热力学讨论的是: 过程发生的方向、所能达到的极限及推动力。物理吸
收仅仅涉及某一组分的简单传质过程。溶质在气液两相间 的平衡关系是研究吸收热力学的基础。
1.气液平衡
第二节 物理吸收
(一)气液平衡和亨利定律
溶质A溶
解速度 气体
平衡分压, pA* 摩尔分数, yA 摩 ……尔. 比相,际YA动态平衡
KG——气相总传质系数, kmol/(m2 s Pa)
稳态时
(N A)G (N A)L N A
经变换:
1 1 1 KG kG HkL
(8.2.21)
第二节 物理吸收
同理,以液相浓度差为推动力的总传质速率方程:
N A KL (c*A cA )
c*A——与气相主体分压平衡的液体浓度,kmol/m3
• 可以通过增加塔高,减少处理气体的量,增加吸 收剂的量来实现。
第二节 物理吸收
尾气 y2
吸收剂 x2
混合气 y1
吸收液 x1
但是出塔气体的最低浓度(y2)只能达到与入塔吸收剂 浓度(x2)相平衡的浓度:
y2 y2* mx2
(8.2.12)
第二节 物理吸收
二、物理吸收的动力学基础
(一)吸收过程机理 吸收过程是一种典型的由气相向液相的传质过程,
液膜传质速率方程改写成:
(NA)L
kL (cAi
cA)
pAi 1
p*A
HkL
(8.2.19)
将(NA)L变化成气体分压的函数。
第二节 物理吸收
以气体分压为推动力的总传质速率方程:
N A KG ( pA p*A )
(8.2.20)
pA*——与液相主体浓度cA平衡的气体分压,Pa
第一节 吸收的基本概念
二、吸收的类型
(1)按溶质和吸收剂之间发生的反应: 物理吸收:水净化含SO2锅炉尾气 化学吸收:碱液净化含SO2锅炉尾气
(2)按混合气体中被吸收组分数目: 单组分吸收:如用水吸收HCl气体制取盐酸 多组分吸收:碱液吸收烟气(含SO2, NOx, CO2, CO等)
(3)按体系温度是否变化: 如果液相温度明显升高——称为非等温吸收 如果液相温度基本保持不变——称为等温吸收
KL——液体总传质系数, m/s
1 H1 KL kG kL
(8.2.22)
气相总传质系数KG与液相总传质系数KL之间的关系:
KG HKL
(8.2.23)
第二节 物理吸收
总传质速率方程的其他表示形式:
NA Ky ( yA y*A)(8.2.24)N A Kx ( x*A xA )(8.2.25)
cA —— 溶质A在液相中的物质的量浓度,kmol/m3
H —— 溶解度系数,kmol/(m3 Pa)
如果溶质在气液两相中的组成均以摩尔分数表示:
yA* mxA (8.2.3)
m —— 相平衡常数
注意:亨利定律的不同表示方式和系数的单位、换算 方法。
第二节 物理吸收
在单组分物理吸收过程中,惰性气体和溶剂物质的量是 不变的,因此以它们为基准,用摩尔比表示平衡关系:
第二节 物理吸收
典型气体在水中的亨利系数
25度时 E (kPa)
CO
5.88 106
CO2
1.66 105
H2S
0.552 105
SO2
0.413 104
上述气态物质被水溶解的难易程度?
第二节 物理吸收
如果溶质的溶解度用物质的量浓度表示,则亨利定律可写为:
p*A
cA H
(8.2.2)
p*A —— 溶质在气相中的平衡分压,Pa
与实际的组成比较,可以判断传质方向。
实际液相组成<平衡组成,溶质从气相液相
用气、液两相平衡图来判断更加直观。
根据初始状态点在平衡图中 所处的位置来判断。
吸
yA
收
解吸
xA
第二节 物理吸收
2.计算传质的推动力 实际组成与平衡组成之间的差距——推动力 有不同的表示方法:
y yA y*A(8.2.10)p pA p*A(8.2.12)……气相
吸收在化工领域中的应用
• 净化原料气及精制气体产品:比如用水(或碳酸钾水溶 液)脱除合成氨原料气中的CO2等。 • 制取液体产品或半成品:比如水吸收NO2制取硝酸;水 吸收HCl制取盐酸等。
• 分离获得混合气体中的有用组分:比如用洗油从焦炉煤 气中回收粗苯等。
第一节 吸收的基本概念
吸收在环境领域中的应用
(摩尔分数)
(气体分压、物质的浓度)
x x*A xA (8.2.11) c c*A cA(8.2.13)……液相
第二节 物理吸收
3.确定传质过程的极限
• 溶质在气液两相间的传质过程不是无限制地进行 的,传质过程的极限状态就是平衡状态。
• 在治理气态污染物时,希望通过吸收操作使出塔 气体中的污染物浓度尽可能地低。
(或化学反应活性)的不同,而将气体混合物分离的操 作过程。 • 本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程。
第一节 吸收的基本概念
• 液体溶剂——吸收剂 • 混合气体中能显著溶于液体的组分——溶质 • 几乎不溶解的组分——惰性组分 • 吸收后得到的溶液——吸收液 • 吸收后的气体——净化气
第一节 吸收的基本概念
第二节 物理吸收
总传质速率方程表示了什么? • 传质速率与传质推动力成正比,与传质阻力成反比。 • 增加溶质的气相分压或者减少液相浓度,都可以增加 传质推动力,从而增加传质速率。
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第二节 物理吸收
(四)传质阻力分析
包括气膜阻力和液膜阻力两部分:
1 1 1 (以气相分压差为推动力时) KG kG HkL (8.2.29)
一般可分解为三个基本步骤:
① 溶质由气相主体传递至两相界面,即气相内的传递; ② 溶质在两相界面由气相溶解于液相,即相际传递; ③ 溶质由界面传递至液相主体,即液相内的传递。
双膜理论——描述气液两相间的传质过程
第二节 物理吸收
(二)双膜理论
① 相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面,界 面两侧分别有一层虚拟的气膜和液膜。