第四章 吸收
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NH3
NH3
xNH3
6.081*103 0.0228 5 E 2.67*10
xNH3 1 xNH3 0.0228 0.0233 1 0.0228
p* NH 3
X NH3
例4-2
1.013*105Pa和20℃时，NH3在水中平衡溶解度为，气相中：NH3 平衡分压2*103Pa，液相2.5kgNH3·100kg-1H2O. 试求此时相平衡系数 m，亨利系数E和溶解度系数H 解：先求 xNH ， n NH 2.5/17
图中的关系线称为溶解度曲线。由图可看出： (1) 在同一溶剂（水）中，不同气体的溶解度有很大差异。例 如，当温度为20℃、气相中溶质分压为20kPa时，每1000kg水中所 能溶解的氨、二氧化硫和氧的质量分别为 170kg、22kg和0.009kg。 (4) 溶解度曲线： 这表明氨易溶于水，氧难溶于水，而二氧化硫居中。 气液相平衡关系用二维坐标绘成的关系曲线称为溶解 (2) 同一溶质在相同的温度下，随着气体分压的提高，在液相 度曲线。气体的溶解度通过实验测定。图 2-2图2-3及图2-4 中的溶解度加大。例如在 10℃时，当氨在气相中的分压分别为 分别示出常压下氨、二氧化硫和氧在水中的溶解度与其在 40kPa 和100kPa时，每1000kg水中溶解氧的质量分别为395kg和 气相的分压之间的关系（以温度为参数）。 680kg 。
(3) 同一溶质在相同的气相分压下，溶解度随温度降 低而加大。例如，当氨的分压为60kPa时，温度从40℃降 至10℃，每1000kg水中溶解的氨从220kg增加至515kg。 由溶解度曲线所显示的共同规律可知： 加压和降温 可以提高气体的溶解度，对吸收操作有利； 反之，升温和减压 对脱吸操作有利。
相平衡关系在吸收操作中的 应用在Y－X坐标图上表达更 为清晰，如图2-5。 气相组成 在平衡线上方（点A1），进 行吸收过程；气相组成在平 衡线下方（点A2），则为脱 吸操作。吸收过程的推动力 为Y1－Y*或X1*－Xc，脱吸的 推动力为Y*－Y或Xc－Xc*。 * 吸收液的最高组成为 X1；尾 气的最低组成为 Y* 。
从传质角度考虑，上述三个步骤可以概括为吸附质（溶质）在
单相中扩散和相际间扩散。 不论溶质在气相或液相，它在单一相里的传递有两种基本形式，
一是分子扩散，二是对流传质（涡流扩散）。
（1）分子扩散 在静止或滞流流体内部，若某一组分存在浓度差，则因分 子无规则的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处， 这种现象称为分子扩散。 分子扩散现象：如图所示的容器中，用一块隔板将容器分为左 右两室，两室分别盛有温度及压强相同的A、B两种气体。当抽 出中间的隔板后，分子A借分子运动由高浓度的左室向低浓度的 右室扩散，同理气体B由高浓度的右室向低浓度的左室扩散，扩 散过程进行到整个容器里A、B两组分浓度均匀为止。
1.1 吸收过程在化工生产中的应用
（1）吸收的目的
（a）制取产品 例如，用98%的硫酸吸收SO3气体制取发烟硫酸， 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。 （b）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。 （c）吸收气体混合物一个或几个组分，以分离气体混合物。 如合成橡胶工业中以酒精吸收反应气，分离丁二烯及烃类气体； 用液化氢吸收裂解气中的乙烯和丙烯等；用洗油吸收焦炉气中的芳 烃。 （d）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硫化氢及其他硫化物， 燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱SO2、水洗二氧化碳等。
第三节 吸收过程机理
3.1 单相传质
当不平衡的气液两相接触时，若y>y*，则溶质从气相向液相传 递，为吸收过程，该过程包括以下三个步骤： （1）溶质（吸附质）由气相主体向相界面传递，即在单一相（气 相）内传递物质； （2）溶质在气液相界面上的溶解，由气相转入液相，即在相界面 上发生溶解过程； （3）溶质自气液相界面向液相主体传递，即在单一相（液相）内 传递物质。
2.2 亨利定律
(1) 亨利定律
描述互成平衡的气、液两相间组成的关系。 当总压不高时，在恒定温度下，稀溶液上方的 气体溶质平衡分压与其在液相中摩尔分率成正比。 由于组成有多种表示方法，所以亨利定律有多 种表达式。
(2) 亨利定律表达式
(a) 以p及x表示的平衡关系 当液相组成用物质的量的分数（摩尔分数）表示时， 则稀溶液上方气体中溶质的分压与其在液相中物质的量的 分数（摩尔分数）之间存在如下关系，即： p*＝Ex （a） 式中 p* — 溶质在气相中的平衡分压，kPa； x — 溶质在液相中物质的量分数； E — 亨利系数，单位与压强单位一致。其数值随 物系特性及温度而变。 E值随着温度升高而增大。
（2）吸收流程
（a）单一Hale Waihona Puke Baidu收塔流程
（b）多塔吸收流程
（a）气、液串联（逆流）
（b）气体串联、液体并联（逆流）
多塔吸收流程
（c）吸收剂在吸收塔内再循环流程 （d）吸收-解吸流程
吸 收 塔
解 吸 塔
吸收剂再循环流程
吸收-解吸流程
第二节 吸收过程的相平衡关系
2.1 气体在液体中的溶解度
（1）相平衡：在一定的温度和压强下，使混合气体与一定 量的吸收剂相接触，溶质便向液相转移，直至液相中溶质达 到饱和浓度为止，这种状态称为相际动平衡，简称相平衡或 平衡。 （2）饱和分压：平衡状态下气相中的溶质分压称为平衡分 压或饱和分压。 （3）饱和浓度（溶解度）：液相中的溶质浓度称为平衡浓 度或饱和浓度，也即气体在液体中的溶解度。溶解度表明一 定条件下吸收过程可能达到的极限程度，习惯上用单位质量 （或体积）的液体中所含溶质的质量来表示。
x*＝p/E
c*＝H/p x*=y/m X*=Y/m
H
EM S
m
E P
例4-1气体中含NH 3%（摩尔分数），在操作压力为2.027*10 Pa下
3 5
3 3
通过填料塔，已知NH3在水中的平衡关系 p*NH ExNH， E=2.67*105Pa。求所得氨水的最大浓度（分别以摩尔分数和物质 的量比表示）。 解：最大浓度（极限）就是相平衡时的浓度。 根据道尔顿分压定律 p* py* 2.207 105 *3% 6.081*103 Pa
E pm 1.013 105 *0.7636 7.712 104 Pa 77.12kPa
H
1000kg 0.72kmol m3 kPa 1 1 EM S 77.12kPa 18kg kmol
2.3 相平衡关系在吸收操作中的应用
（1）选择吸收剂和确定适宜的操作条件 性能优良的吸收剂和适宜的操作条件综合体现在相平 衡常数m值上。溶剂对溶质的溶解度大，加压和降温均可 使m值降低，有利于吸收操作。 （2）判断过程进行方向 根据气、液两相的实际组成与相应条件下平衡组成的
（2）吸收分类
物理吸收 化学吸收 等温吸收 溶解经常伴有溶解热或反应热，若热效应小，吸收过程无明显温度变化 非等温吸收 单组分吸收 多组分吸收
1.2 吸收剂的选择：很大程度决定了吸收操作的成功与否
(1) 溶解度 对溶质组分有较大的溶解度
(2) 选择性 (3) 挥发性 对溶质组分有良好的选择性，即对组分基本不吸收 或吸收甚微 应不易挥发
(b) 以p及c表示的平衡关系 若用物质的量浓度c表示溶质在液相中的组成，则亨利定律 可写成如下形式，即：
c p* H
式中 c — 单位体积溶液中溶质的物质的量 H — 溶解度系数 溶解度系数的数值随物系而变，同时也是温度的函数。 对一定的溶质和溶剂，H值随温度升高而减小。易溶气体有 很大的H值，难溶气体的H值很小。 对于稀溶液，H值可由下式近似估算，即： H EM S
在炼焦或制取城市煤气的生产中，煤 气中含有少量苯和甲苯等碳氢化合物，可 用洗油为吸收剂加以吸收。含有苯和甲苯 等碳氢化合物的煤气在常温下由吸收塔底 部送入，洗油从塔顶淋下，气液两相在塔 中呈现逆流接触，煤气中苯和甲苯等碳氢 化合物溶于洗油中，脱除苯和甲苯等碳氢 化合物的煤气从吸收塔的塔顶排出；吸收 了苯和甲苯等碳氢化合物的洗油（富油） 再生循环后使用并回收苯。将洗油用泵诵 经换热器加热到170℃后，自解析塔顶部 淋下，并与从塔底通入的过热水蒸气接触 ，苯从富油中脱除并被水蒸气带出塔，经 冷凝-冷却后，经油水分离器分层，除去 水得到液体粗苯，脱苯后的洗油经冷却与 富油换热，在送入冷却塔循环使用。
由上两式可得：x X (1 X )
y Y (1 Y )
当溶液很稀时， （c）式又可近似表示为： Y*＝mX 上式表明，当液相中溶质含量足够低时，平衡关系在XY坐标图中也可近似的表示成一条通过原点的直线，其斜率 为m。
亨利定律的各种表达式既可由液相组成计算平衡
的气相组成，也可反过来根据气相组成来计算平衡的 液相组成，因此，前述的亨利定律各种表达式可分别 改写如下：
在工艺生产中，化工单元操作不下30、40种
第一节 概述
吸收：利用气体混合物中各组分在同一溶剂中溶解性的差异来分 离气体混合物的操作。 吸收体系：溶质A 吸收剂 S 本章以研究吸收过程的相平衡原理为基础，判断吸收过程进 行的方向，极限和推动力；对于低浓度气体的吸收，利用相平衡 原理、结合物料衡算和吸收速率方程等，建立关联吸收过程有关 参数的方程，分析解决吸收过程的有关实际问题。
P* E y x P P
令 m
E P
（d）以X及Y表示平衡关系 在吸收计算中，为方便起见，常采用物质的量之比Y与 X分别表示气、液两相的组成。 物质的量之比定义为： x X = 液相中溶质的物质的量／液相中溶剂的物质的量＝
Y = 气相中溶质的物质的量／气相中惰性组分物质的量＝
1 x
y 1 y
比较，可判断过程进行的方向。
若气相的实际组成Y大于与液相呈平衡关系的组成Y* （＝mX），则为吸收过程；反之，若Y*>Y，则为脱吸过
程：Y=Y*，系统处于相际平衡状态。
（3）计算过程推动力 气相或液相的实际组成与相应条件下的平衡组成的 差值表示传质的推动力。对于吸收过程，传质的推动力 为Y-Y*或X*-X；脱吸过程的推动力则表示为Y*-Y或XX*。 （4）确定过程进行的极限 平衡状态即到过程进行的极限。对于逆流操作的吸 收塔，无论吸收塔有多高，吸收利用量有多大，吸收尾 气中溶质组成Y2的最低极限是与入塔吸收剂组成呈平 衡，即mX2；吸收液的最大组成X1不可能高于入塔气相 组成Y1呈平衡的液相组成，即不高于Y1/m（X*）。 总之，相平衡限定了被净化气体离开吸收塔的最低 组成和吸收液离开塔时的最高组成。
(4) 粘性
(5) 其它
粘度要低，良好气液接触性及气液分离能力的吸收剂
无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、价廉易得，并 具有化学稳定性等要求。
1.3 吸收设备与流程
（1）吸收设备——塔设备 板式塔 填料塔
吸 收 塔 混合气 吸收剂
吸收尾气
吸收液
逆流吸收操作示意图
吸收尾气
溶剂
吸收质 惰性组分 吸收液
3
x NH3
3
n H 2O n NH3
100 /18 2.5/17
0.0258
根据道尔顿分压定律：
y NH
*
3
p* NH3 p
2 103 0.0197 5 1.013*10
氨水浓度低，可近似认为其密度与水相同
m
yNH3 xNH3
0.01787 0.7636 0.0258
第四章 吸 收
武汉理工大学化学工程学院 刘晓芳 sdjclxf@sina.com
化工过程60％属分离过程，其中主要有吸收，精馏， 萃取，干燥。 吸收指的是气相混合物的分离； 精馏和萃取用来分离均相液相混合物； 干燥针对非均相液固相的分离 按作用原理划分： 吸收、精馏属于气液传质 萃取属于液液传质。 干燥属热、质同时传递，但以传质为目的。
式中，ρ — 溶液的密度，kg／m3； Ms — 溶剂的摩尔质量
(c) 以y与x表示平衡关系 若溶质在气相与液相中的组成分别用物质的量的分 数y与x表示，亨利定律又可写成如下形式：
y*＝mx
式中，y—与液相成平衡的气相中溶质物质的量的分数； m—相平衡常数，又称为分配系数，无因次 上式可由（a）式中两边除以系统的总压P得到，即：
NH3
xNH3
6.081*103 0.0228 5 E 2.67*10
xNH3 1 xNH3 0.0228 0.0233 1 0.0228
p* NH 3
X NH3
例4-2
1.013*105Pa和20℃时，NH3在水中平衡溶解度为，气相中：NH3 平衡分压2*103Pa，液相2.5kgNH3·100kg-1H2O. 试求此时相平衡系数 m，亨利系数E和溶解度系数H 解：先求 xNH ， n NH 2.5/17
图中的关系线称为溶解度曲线。由图可看出： (1) 在同一溶剂（水）中，不同气体的溶解度有很大差异。例 如，当温度为20℃、气相中溶质分压为20kPa时，每1000kg水中所 能溶解的氨、二氧化硫和氧的质量分别为 170kg、22kg和0.009kg。 (4) 溶解度曲线： 这表明氨易溶于水，氧难溶于水，而二氧化硫居中。 气液相平衡关系用二维坐标绘成的关系曲线称为溶解 (2) 同一溶质在相同的温度下，随着气体分压的提高，在液相 度曲线。气体的溶解度通过实验测定。图 2-2图2-3及图2-4 中的溶解度加大。例如在 10℃时，当氨在气相中的分压分别为 分别示出常压下氨、二氧化硫和氧在水中的溶解度与其在 40kPa 和100kPa时，每1000kg水中溶解氧的质量分别为395kg和 气相的分压之间的关系（以温度为参数）。 680kg 。
(3) 同一溶质在相同的气相分压下，溶解度随温度降 低而加大。例如，当氨的分压为60kPa时，温度从40℃降 至10℃，每1000kg水中溶解的氨从220kg增加至515kg。 由溶解度曲线所显示的共同规律可知： 加压和降温 可以提高气体的溶解度，对吸收操作有利； 反之，升温和减压 对脱吸操作有利。
相平衡关系在吸收操作中的 应用在Y－X坐标图上表达更 为清晰，如图2-5。 气相组成 在平衡线上方（点A1），进 行吸收过程；气相组成在平 衡线下方（点A2），则为脱 吸操作。吸收过程的推动力 为Y1－Y*或X1*－Xc，脱吸的 推动力为Y*－Y或Xc－Xc*。 * 吸收液的最高组成为 X1；尾 气的最低组成为 Y* 。
从传质角度考虑，上述三个步骤可以概括为吸附质（溶质）在
单相中扩散和相际间扩散。 不论溶质在气相或液相，它在单一相里的传递有两种基本形式，
一是分子扩散，二是对流传质（涡流扩散）。
（1）分子扩散 在静止或滞流流体内部，若某一组分存在浓度差，则因分 子无规则的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处， 这种现象称为分子扩散。 分子扩散现象：如图所示的容器中，用一块隔板将容器分为左 右两室，两室分别盛有温度及压强相同的A、B两种气体。当抽 出中间的隔板后，分子A借分子运动由高浓度的左室向低浓度的 右室扩散，同理气体B由高浓度的右室向低浓度的左室扩散，扩 散过程进行到整个容器里A、B两组分浓度均匀为止。
1.1 吸收过程在化工生产中的应用
（1）吸收的目的
（a）制取产品 例如，用98%的硫酸吸收SO3气体制取发烟硫酸， 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。 （b）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。 （c）吸收气体混合物一个或几个组分，以分离气体混合物。 如合成橡胶工业中以酒精吸收反应气，分离丁二烯及烃类气体； 用液化氢吸收裂解气中的乙烯和丙烯等；用洗油吸收焦炉气中的芳 烃。 （d）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硫化氢及其他硫化物， 燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱SO2、水洗二氧化碳等。
第三节 吸收过程机理
3.1 单相传质
当不平衡的气液两相接触时，若y>y*，则溶质从气相向液相传 递，为吸收过程，该过程包括以下三个步骤： （1）溶质（吸附质）由气相主体向相界面传递，即在单一相（气 相）内传递物质； （2）溶质在气液相界面上的溶解，由气相转入液相，即在相界面 上发生溶解过程； （3）溶质自气液相界面向液相主体传递，即在单一相（液相）内 传递物质。
2.2 亨利定律
(1) 亨利定律
描述互成平衡的气、液两相间组成的关系。 当总压不高时，在恒定温度下，稀溶液上方的 气体溶质平衡分压与其在液相中摩尔分率成正比。 由于组成有多种表示方法，所以亨利定律有多 种表达式。
(2) 亨利定律表达式
(a) 以p及x表示的平衡关系 当液相组成用物质的量的分数（摩尔分数）表示时， 则稀溶液上方气体中溶质的分压与其在液相中物质的量的 分数（摩尔分数）之间存在如下关系，即： p*＝Ex （a） 式中 p* — 溶质在气相中的平衡分压，kPa； x — 溶质在液相中物质的量分数； E — 亨利系数，单位与压强单位一致。其数值随 物系特性及温度而变。 E值随着温度升高而增大。
（2）吸收流程
（a）单一Hale Waihona Puke Baidu收塔流程
（b）多塔吸收流程
（a）气、液串联（逆流）
（b）气体串联、液体并联（逆流）
多塔吸收流程
（c）吸收剂在吸收塔内再循环流程 （d）吸收-解吸流程
吸 收 塔
解 吸 塔
吸收剂再循环流程
吸收-解吸流程
第二节 吸收过程的相平衡关系
2.1 气体在液体中的溶解度
（1）相平衡：在一定的温度和压强下，使混合气体与一定 量的吸收剂相接触，溶质便向液相转移，直至液相中溶质达 到饱和浓度为止，这种状态称为相际动平衡，简称相平衡或 平衡。 （2）饱和分压：平衡状态下气相中的溶质分压称为平衡分 压或饱和分压。 （3）饱和浓度（溶解度）：液相中的溶质浓度称为平衡浓 度或饱和浓度，也即气体在液体中的溶解度。溶解度表明一 定条件下吸收过程可能达到的极限程度，习惯上用单位质量 （或体积）的液体中所含溶质的质量来表示。
x*＝p/E
c*＝H/p x*=y/m X*=Y/m
H
EM S
m
E P
例4-1气体中含NH 3%（摩尔分数），在操作压力为2.027*10 Pa下
3 5
3 3
通过填料塔，已知NH3在水中的平衡关系 p*NH ExNH， E=2.67*105Pa。求所得氨水的最大浓度（分别以摩尔分数和物质 的量比表示）。 解：最大浓度（极限）就是相平衡时的浓度。 根据道尔顿分压定律 p* py* 2.207 105 *3% 6.081*103 Pa
E pm 1.013 105 *0.7636 7.712 104 Pa 77.12kPa
H
1000kg 0.72kmol m3 kPa 1 1 EM S 77.12kPa 18kg kmol
2.3 相平衡关系在吸收操作中的应用
（1）选择吸收剂和确定适宜的操作条件 性能优良的吸收剂和适宜的操作条件综合体现在相平 衡常数m值上。溶剂对溶质的溶解度大，加压和降温均可 使m值降低，有利于吸收操作。 （2）判断过程进行方向 根据气、液两相的实际组成与相应条件下平衡组成的
（2）吸收分类
物理吸收 化学吸收 等温吸收 溶解经常伴有溶解热或反应热，若热效应小，吸收过程无明显温度变化 非等温吸收 单组分吸收 多组分吸收
1.2 吸收剂的选择：很大程度决定了吸收操作的成功与否
(1) 溶解度 对溶质组分有较大的溶解度
(2) 选择性 (3) 挥发性 对溶质组分有良好的选择性，即对组分基本不吸收 或吸收甚微 应不易挥发
(b) 以p及c表示的平衡关系 若用物质的量浓度c表示溶质在液相中的组成，则亨利定律 可写成如下形式，即：
c p* H
式中 c — 单位体积溶液中溶质的物质的量 H — 溶解度系数 溶解度系数的数值随物系而变，同时也是温度的函数。 对一定的溶质和溶剂，H值随温度升高而减小。易溶气体有 很大的H值，难溶气体的H值很小。 对于稀溶液，H值可由下式近似估算，即： H EM S
在炼焦或制取城市煤气的生产中，煤 气中含有少量苯和甲苯等碳氢化合物，可 用洗油为吸收剂加以吸收。含有苯和甲苯 等碳氢化合物的煤气在常温下由吸收塔底 部送入，洗油从塔顶淋下，气液两相在塔 中呈现逆流接触，煤气中苯和甲苯等碳氢 化合物溶于洗油中，脱除苯和甲苯等碳氢 化合物的煤气从吸收塔的塔顶排出；吸收 了苯和甲苯等碳氢化合物的洗油（富油） 再生循环后使用并回收苯。将洗油用泵诵 经换热器加热到170℃后，自解析塔顶部 淋下，并与从塔底通入的过热水蒸气接触 ，苯从富油中脱除并被水蒸气带出塔，经 冷凝-冷却后，经油水分离器分层，除去 水得到液体粗苯，脱苯后的洗油经冷却与 富油换热，在送入冷却塔循环使用。
由上两式可得：x X (1 X )
y Y (1 Y )
当溶液很稀时， （c）式又可近似表示为： Y*＝mX 上式表明，当液相中溶质含量足够低时，平衡关系在XY坐标图中也可近似的表示成一条通过原点的直线，其斜率 为m。
亨利定律的各种表达式既可由液相组成计算平衡
的气相组成，也可反过来根据气相组成来计算平衡的 液相组成，因此，前述的亨利定律各种表达式可分别 改写如下：
在工艺生产中，化工单元操作不下30、40种
第一节 概述
吸收：利用气体混合物中各组分在同一溶剂中溶解性的差异来分 离气体混合物的操作。 吸收体系：溶质A 吸收剂 S 本章以研究吸收过程的相平衡原理为基础，判断吸收过程进 行的方向，极限和推动力；对于低浓度气体的吸收，利用相平衡 原理、结合物料衡算和吸收速率方程等，建立关联吸收过程有关 参数的方程，分析解决吸收过程的有关实际问题。
P* E y x P P
令 m
E P
（d）以X及Y表示平衡关系 在吸收计算中，为方便起见，常采用物质的量之比Y与 X分别表示气、液两相的组成。 物质的量之比定义为： x X = 液相中溶质的物质的量／液相中溶剂的物质的量＝
Y = 气相中溶质的物质的量／气相中惰性组分物质的量＝
1 x
y 1 y
比较，可判断过程进行的方向。
若气相的实际组成Y大于与液相呈平衡关系的组成Y* （＝mX），则为吸收过程；反之，若Y*>Y，则为脱吸过
程：Y=Y*，系统处于相际平衡状态。
（3）计算过程推动力 气相或液相的实际组成与相应条件下的平衡组成的 差值表示传质的推动力。对于吸收过程，传质的推动力 为Y-Y*或X*-X；脱吸过程的推动力则表示为Y*-Y或XX*。 （4）确定过程进行的极限 平衡状态即到过程进行的极限。对于逆流操作的吸 收塔，无论吸收塔有多高，吸收利用量有多大，吸收尾 气中溶质组成Y2的最低极限是与入塔吸收剂组成呈平 衡，即mX2；吸收液的最大组成X1不可能高于入塔气相 组成Y1呈平衡的液相组成，即不高于Y1/m（X*）。 总之，相平衡限定了被净化气体离开吸收塔的最低 组成和吸收液离开塔时的最高组成。
(4) 粘性
(5) 其它
粘度要低，良好气液接触性及气液分离能力的吸收剂
无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、价廉易得，并 具有化学稳定性等要求。
1.3 吸收设备与流程
（1）吸收设备——塔设备 板式塔 填料塔
吸 收 塔 混合气 吸收剂
吸收尾气
吸收液
逆流吸收操作示意图
吸收尾气
溶剂
吸收质 惰性组分 吸收液
3
x NH3
3
n H 2O n NH3
100 /18 2.5/17
0.0258
根据道尔顿分压定律：
y NH
*
3
p* NH3 p
2 103 0.0197 5 1.013*10
氨水浓度低，可近似认为其密度与水相同
m
yNH3 xNH3
0.01787 0.7636 0.0258
第四章 吸 收
武汉理工大学化学工程学院 刘晓芳 sdjclxf@sina.com
化工过程60％属分离过程，其中主要有吸收，精馏， 萃取，干燥。 吸收指的是气相混合物的分离； 精馏和萃取用来分离均相液相混合物； 干燥针对非均相液固相的分离 按作用原理划分： 吸收、精馏属于气液传质 萃取属于液液传质。 干燥属热、质同时传递，但以传质为目的。
式中，ρ — 溶液的密度，kg／m3； Ms — 溶剂的摩尔质量
(c) 以y与x表示平衡关系 若溶质在气相与液相中的组成分别用物质的量的分 数y与x表示，亨利定律又可写成如下形式：
y*＝mx
式中，y—与液相成平衡的气相中溶质物质的量的分数； m—相平衡常数，又称为分配系数，无因次 上式可由（a）式中两边除以系统的总压P得到，即：