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《陳敏恒 化工原理 第八章（吸收）課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第8章氣體吸收8.1概述一、吸收操作1、吸收目的（分離氣體混合物）（1）回收混合氣中的有用組分（2）脫除氣體中有害組分2、工業(yè)吸收過程3、吸收操作物理依據混合物中各氣體在某溶劑中溶解度的差異4、實施吸收操作必須解決的問題（1）選擇合適的吸收劑（溶劑）（2）提供適當的設備（3）完成溶劑的再生（解吸）二、溶劑的選擇1、技術要求（1）溶解度大（2）選擇性高（3）溶解度對溫度敏感，易解吸2、經濟及安全要求（1）不易揮發(fā)（2）化學穩(wěn)定性好（3）黏度小，價廉易得（4）無毒，不易燃、爆三、物理吸收與化學吸收化學吸收:利用化學反應達到吸收目的的操作化學吸收必
2、須滿足：（1）反應可逆（2）反應速度快四、吸收操作的經濟性1、吸收的操作費用包括：流動能耗、溶劑損失、解吸操作費用吸收操作的經濟性決定于解吸操作2、常用的解吸方法升溫、吹氣、減壓工業(yè)上常為升溫、吹氣共同進行五、氣液兩相的接觸方式1、級式接觸（板式塔）氣液兩相逐級接觸，濃度跳躍式變化。2、微分接觸（填料塔）氣液兩相連續(xù)接觸，濃度連續(xù)變化。六、本章假定氣相：惰性組分、溶質液相：溶劑、溶質8.2氣液相平衡8.2.1平衡溶解度一、相平衡關系的表示方法溶解度曲線、平衡方程、表格法二、亨利定律當溶液濃度很低時，溶解度曲線為過原點的直線，可用直線方程表示。
3、均稱亨利常數，稱相平衡常數。三、亨利常數之間的換算—總壓＿總摩爾濃度對稀溶液四、討論1、在總壓不太高（）時，相平衡關系和壓力無關，故與總壓無關，但因故2、對一般的物系，溫度升高，氣體溶解度減小,亨利常數增大，即8.2.2相平衡與吸收關系一、判斷過程的方向吸收解吸二、指明過程的極限吸收過程的極限為平衡狀態(tài).即三、計算過程推動力過程推動力為實際狀態(tài)與平衡狀態(tài)的偏離程度吸收推動力解吸推動力例題：含溶質濃度的水溶液與含濃度為的氣體接觸，操作壓強操作溫度下亨利常數，試求（1）各為多少?（2）溶質的傳遞方向?（3）若過程中液相濃度保持不變,氣相中的濃度最
4、低可為多少?解：（1）（2）或溶質A由氣相向液相轉移，為吸收過程過程推動力（3）達到極限時氣體濃度最低為8.3擴散和單向傳質一、相際傳質過程（1）溶質由氣體主體擴散至兩相界面（2）溶質在界面上溶解（3）溶質由界面擴散至液相主體總過程速率取決于單相傳質速率二、單相傳質機理1、分子擴散：因分子的微觀運動使該組分由高濃度處傳遞至低濃度處(流體無宏觀運動)2、對流傳質：流體的宏觀流動導致的物質傳遞8.3.1雙組分混合物中的分子擴散一、費克定理恒溫恒壓下的一維定態(tài)擴散費克定律表明：只要存在濃度梯度，必產生物質的擴散流即A的擴散流必伴有方向相反的B的擴散
5、流對雙組分混合物：即擴散流與擴散流大小相等，方向相反二、分子擴散與主體流動定態(tài)傳質中，厚度為的靜止氣體層，層內各處相等反向擴散（1）等分子反向擴散當液相能以同一速率向界面供應組分時,保持恒定：或通過截面的凈物量為零.（2）單向擴散當液相不能向界面提供組分時，發(fā)生的是組分的單向擴散。例如：吸收在單向擴散中將產生主體流動擴散流：分子微觀運動的宏觀結果，純組分主體流動：宏觀運動，同時帶有組分和注意：在單向擴散中依然存在三、分子擴散速率方程物料衡算：即主體流動速率等于凈物流速率對組分物料衡算四、分子擴散速率的積分式（1）等分子反向擴散定態(tài)時：（）（2
6、）單向擴散漂流因子：單向擴散因存在主體流動而使為的倍數，其值恒大于1。當很低時，，其值接近1。8.3.2擴散系數擴散系數為物系的物性參數，與溫度、濃度、壓強、組分有關。由經驗式可知：液體氣體8.3.3對流傳質流動流體與相界面之間的物質傳遞稱對流傳質一、對流對傳質的貢獻流動增加界面處的濃度梯度，強化了傳質。二、對流傳質速率氣相與界面的傳質液相與界面的傳質三、傳質分系數的無量綱關聯(lián)式當流體在降膜式吸收器內流動，，時：8.3.4物質傳遞與動量、熱量傳遞的類比8.3.5對流傳質理論一、有效膜（雙膜）理論1、界面兩側各有一層虛擬的靜止層，稱有效膜，全部
7、阻力集中在該兩層靜止層內2、有效膜內的傳質為分子擴散傳質二、溶質滲透理論三、表面更新理論例題：已知分子擴散時，通過某一考察面有四股物流：，則等分子反向擴散時：組分單向擴散時：8.4相際傳質8.4.1相際傳質速率（1）氣相傳質速率式：（2）界面的平衡方程：（3）液相傳質速率式：一、相際傳質速率方程解吸的速率方程為：二、傳質速率方程的各種表達形式1、不同的推動力對應不同的傳質系數2、不同的之間的換算可由平衡關系和單位（濃度）換算而得8.4.2界面濃度與傳質阻力一、界面濃度為一直線平衡線：可用解析法或圖解法求得界面濃度二、吸收過程的阻力分析（1）氣
8、相阻力控制當時：稱氣相阻力控制討論：1）2）（2）液相阻力控制當時：稱液相阻力控制討論：1）2）三、相平衡對傳質阻力的影響傳質阻力不僅與有關，還與相平衡關系有關許多
