第八章 气体吸收1 (课件)《化工原理第四版》同步教学（化学工业出版社）

第八章 气体吸收 tan (t) - 1. 概述 1．1 工业背景 第八章 气体吸收 1.2 吸收的目的 1．分离气体混合物 2．除去气体中的有害成分(气体净化) 1.3 吸收过程的依据(原理) 气体中各组分在溶剂中的溶解度的不同 必须解决的问题： 1．选合适的溶剂—选择性吸收； 2．提供适当的传质设备—气→液； 3．溶剂的再生—往往要解吸、精馏 解吸方法：升温、吹气、减压 1.4工程措施 调节吸收剂的用量、浓度、操作温度、压力 溶剂选择： 1．对溶质的溶解度要大； 2．选择性要高； 3．再生方便； 4．蒸汽压低，挥发少； 5．安全 1.5物理吸收与化学吸收 1.6吸收操作的经济性(费用) 设备费、操作费 1.两相流动的能耗 2.溶剂的损失 3.溶剂的再生 1.7 吸收设备 2 气液相平衡 2.1 溶解度曲线 物化中所学相平衡 fV=fl , 分压与温度、浓度有关 低浓度时，近似为直线，服从亨利定律： pe=Ex x为摩尔分率 pe=HC C为摩尔浓度 ye=mx y为气相摩尔分率 , 温度上升，E, H, m如何？ 总压上升，E, H, m如何？ 2.2 过程进行的方向、极限和推动力 由ye=0.94×0.05=0.047<y=0.1 ye<y, 气相向液相传质，吸收 另一种判别方向的方法 xe>x, 气→液 由ye=0.094> y=0.05 液→气，解吸 或 <x=0.1 液→气，解吸 推动力： 以气相浓度差表示 y-ye 以液相浓度差表示 xe-x 过程极限: 气量小，液量大 气量大，液量小 3 扩散和单相传质 3.1分子扩散(两组分) Fick定律 压力、温度一定, 总浓度 不变 这样 而 对于双组分 DAB=DBA=D 扩散速率 JA=-JB 应用条件：双组分P,T一定 当存在主体流动时，将如何？ B组分究竟有无扩散？ NM —主体流动 NA、NB —传递速率 净物流为N=NM+JA+JB ∵ JA=-JB ∴ N=NM N=NA+NB 对于A组分，扩散速率方程 3.2 扩散速率方程应用 ①等分子反向扩散NA = - NB 浓度线性分布 ②单向扩散 NB=0 浓度非线性分布 积分后 , 漂流因子 ≥1 , 低浓度吸收 ③扩散系数 气体 , 量级10-5m2/s 液体 , 量级10-9~-10m2/s 3.3 对流传质 类似于传热中的牛顿冷却定律 NA=kg(p-pi)=kL(Ci -C) =ky(y-yi)=kx(xi-x) 注意推动力与传质系数一一对应。 传质系数的确定 kg=f(ρ,μ,u,d,D) 无量纲化 , , 可得 Sh=AReBScC 关联式 降膜式吸收器， Sh=0.023Re0.8Sc0.33 Re>2100, Sc=0.6~3000 3.4 三传类似 动量 热量 质量 柯尔本类似律 本次讲课习题： 第八章 1，2，3，4，6 $$