化工原理课件教学课件作者十一五杨祖荣5.2气液相平衡关系课件.pptVIP

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5.2. 气液相平衡关系5.2.1. 气体在液体中的溶解度5.2.2. 相平衡关系在吸收过程中的应用 5.2.1.气体在液体中的溶解度 1．溶解度曲线 平衡状态：一定压力和温度，一定量的吸收 剂与混合气体充分接触，气相 中的溶质 向溶剂中转移，长期充分接 触后，液相 中溶质组分的浓度不再增加，此时，气 液两相达到平衡。 饱和浓度：平衡时溶质在液相中的浓度。 平衡分压：平衡时气相中溶质的分压。 平衡状态的因素 　F＝C－?＋2=3－2+2=3 当压力不太高、温度一定时 p*A =f1（ x ） y*=f2（x） p*A =f3（ cA ） 氨在水中的溶解度 20℃下SO2在水中的溶解度 几种气体在水中的溶解度曲线 讨论： （2）温度、y一定，总压增加，在同一溶剂中，溶质的溶解度x随之增加，有利于吸收 。 （1）总压、y一定，温度下降，在同一溶剂中，溶质的溶解度x随之增加，有利于吸收 。 （3）相同的总压及摩尔分率， cO2 cCO2 cSO2 cNH3 氧气等为难溶气体，氨气等为易溶气体 2．亨利定律 （1）亨利定律内容 总压不高时，在一定温度下，稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率成正比，其比例系数为亨利系数。 讨论： 1）E的影响因素：溶质、溶剂、T 物系一定， 2）E大的，溶解度小，难溶气体 E小的，溶解度大，易溶气体 3）E的来源：实验测得；查手册 ——溶质在气相中的平衡分压，kPa； x——溶质在液相中的摩尔分率； E——亨利常数，单位同压强单位。 1） （2）亨利定律其它形式 H——溶解度系数， kmol/（m3·kPa） cA——摩尔浓度，kmol/m3； H与E的关系： H的讨论：1）H大，溶解度大，易溶气体 2）P对H影响小， 2） ? m——相平衡常数，无因次。 m与E的关系 ： m的讨论：1）m大，溶解度小，难溶气体 2） 3） 例 某系统温度为10℃，总压101.3kPa，试求此条件下在与空气充分接触后的水中，每立方米水溶解了多少克氧气？ =101.3×0.21=21.27kPa 查得10℃时，氧气在水中的亨利系数E为3.31×106kPa。 3.57×10-4kmol/m3 W=3.57×10-4×32×1000=11.42g/m3 5.2.2. 相平衡关系在吸收过程中的应用 1．判断过程进行的方向 y ? y*或x* x或 A由气相向液相传质，吸收过程 平衡状态 A由液相向气相传质，解吸过程 吸收过程： 2．指明过程进行的极限 过程极限：相平衡。 y · P y x · · A B C x y* y* y 返回 北京化工大学化工原理电子课件