5.2气液相平衡（课件）《化工原理（第五版）》同步教学（化学工业出版社）

5.2气液相平衡 汇报人姓名 汇报日期 1 目录 5.1 概述 5.2 气液相平衡关系及应用 5.1 概述 4 5.1.1 过程原理 依据：气体混合物各组分在某液体中溶解度的不同。 溶质（A ） 惰性气体（B） 溶剂或吸收剂（S） 吸收液（A+S） 尾气（B+少量A） 第5章 吸收 5.1 概述 5 A B S 吸收： 气相——液相 溶质 解吸： 液相——气相 溶质 NH4OH NH3 ,O2 ,N2 H2O +  O2 ,N2,微量NH3 + 逆过程 5.1.2 在工业中的用途 （1）回收混合气中的有用物质 （2）除去杂质以净化气体 （3）制备某种气体的溶液 （4）工业废气的治理 5 6 5.1.3 操作流程 P173 （1）吸收和解吸联合操作 （2）气液流向-多逆流 （3）吸收——低温高压；解吸——高温低压 6 7 （2）选择性高； （3）再生容易； （4）挥发性小； （6）化学稳定性高； （7）无毒、腐蚀性低、价廉等 5.1.4 吸收剂的选择原则 （1）溶解度大； （5）粘度低； 7 8 5.1.5 传质设备 8 9 5.1.6 吸收分类 （1）物理吸收和化学吸收 （2）单组分吸收和多组分吸收 （3）等温吸收和非等温吸收 （4）高浓度吸收和低浓度吸收 9 5.2 气液相平衡关系及应用 11 5.2.1 气液相平衡关系 气液平衡状态 饱和浓度或溶解度 平衡分压 一、相平衡关系 ——用pA或y表示 ——用cA或x表示 相律 F＝C－＋2 = 3－2+2 = 3 当T、p一定（p<5atm）时： pA* =f1（ x ） y*= f2（ x ） pA * =f3（ cA） 5.2 气液相平衡关系及应用 12 二、溶解度曲线 氨在水中的溶解度曲线 SO2在水中的溶解度曲线 20℃ 13 几种气体在水中的溶解度曲线 14 讨论： （2）在同一溶剂中，T、y一定，p(pA) x  （1）在同一溶剂中，pA (或 p,y)一定，T x cO2 < cCO2 < cSO2 < cNH3 （3）相同pA (或 p,y) 低温高压利于吸收，高温低压利于解吸。 O2、CO2等为难溶气体，NH3等为易溶气体 15 三．亨利定律 E ——亨利常数，单位同压强。 平衡分压 E的讨论： 1）E=f（物系、T ） 2）E小，溶解度大，易溶气体 3）E的来源：实验测得；查手册 物系一定， 适用条件：一定T下、 p<5atm，稀溶液。 16 1） （2）亨利定律其它形式 H——溶解度系数， kmol/（m3·kPa） H与E的关系： 17 H大，溶解度大，易溶气体 2）   m——相平衡常数，无因次 H=f（物系、T ） 物系一定， H的讨论： m与E的关系 ： 18 m小，溶解度大，易溶气体 m=f（物系、T 、p ） m的讨论： 3）用X, Y表示 19 5.2.2 相平衡关系在吸收过程中的应用 一、判断过程进行的方向 y  y* A由气液传质，吸收 平衡状态 A由液气传质，解吸 吸收过程： x* >x或 20 y1* y x · A x1 y1 x1* · B y2 x2 x2* y2* A点：平衡线上方，吸收 B点：平衡线下方，解吸 21 二、指明过程进行的极限——相平衡 1）逆流，塔高无限 G, y2 G，y1 L，x2 L，x1 2）逆流，塔高无限 22 三、确定过程的推动力 1) 表达式 y=y - y* x=x* -x 气相： 液相： Y=Y -Y* X=X*-X 23 2）在x～y图 · A y y* x x* B C 谢谢观看 编辑标题 24 $$