化工原理第八章 吸收

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化工原理第八章 吸收

8.1 概述

一、吸收的目的和依据

目的：

（1） 回收有用物质； （2） 脱除有害物质组分； （3） 制备溶液。

依据：混合气体中各组分在溶剂中溶解度的差异。

二、吸收的流程

溶质——A；惰性组分——B；溶剂——S。 吸收过程的主要能耗在解吸上。

三、溶剂的选择：

技术方面：溶解度要高，选择性要强，对温度要敏感，容易解吸。

经济及安全方面：不易挥发，较好的化学稳定性；价廉、易得；无毒、不易爆易燃。

四、吸收的分类：

物理吸收与化学吸收 等温吸收与非等温吸收 单组份吸收与多组分吸收

低浓度吸收（直线）与高浓度吸收（曲线）

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8.2 相际传质过程

8.2.1 单相传质速率方程

气相主体?界面：NA?KG(PA?PAi)?KGP(y?yi)NA?KyP(y?yi)

Ky?PKG，KG——气相传质分系数，P——总压。 界面?液相主体：

NA?kL(CAi?CA)?kLC总(xi?x)NA?kx(xi?x)

kx?C总kL，kL——液相传质分系数，C总——总浓度。

8.2.2 界面浓度

亨利定律适用时，有解析法：

NA?ky(y?yi)?kx(xi?x);??联立求解得yi、xi

yi?mxi?图解法：

画图

8.2.3 相际传质速率方程

假设亨利定律适用，

1、以气相分压(PA?PA*)表示总推动力

NA?KG(PA?PAi)?kL(CAi?CA)

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111=+ KGkGHkLNA?KG(PA?PA*)，KG——气相总传质系数 kmol/(m2?s?Pa)

2、以液相浓度(CA*?CA)表示总推动力

NA?KG(CA*?CA)

11H=+ KLkLkGKL——液相总传质系数 m/s

比较之，有KG=HKL

3、以气相摩尔分率(y?y*)表示总推动力

NA?Ky(y?y*)

Ky——气相总传质系数，kmol/(m2?s）11m=+ KykykxKy=PKG

4、以液相摩尔分率(x*?x)表示总推动力

NA?Kx(x*?x)

Kx——液相总传质系数，kmol/(m?s）2111=+ KxkxmkyKx=mKy,Kx=CMKL

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8.2.4 传质阻力分析

1、传质阻力

11111H11m111=+，=+=+=+，， KykykxKxkxmkyKGkGHkLKLkLkG相际传质总阻力=气相（膜）阻力+液相（膜）阻力

（界面处无阻力）

2、气相阻力控制（气膜控制：总阻力=气相阻力）

111m?，or? KGHkLkykx条件：

（易溶气体的H很大、m很小） 结论：

Ky?kyxi?xKG?kGCAi?CA

强化方法：增加气相的湍动程度

3、液相阻力控制（液膜控制：总阻力=液相阻力）

1H11?，or? KLkGkxmky条件：

（溶气体的H很小、m很大） 结论：

Kx?kxy?yiKL?kLPAi?PA

强化方法：增加液相的湍动程度

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