化工原理第四版课件第五章吸收).pdf

第五章：吸收 第五章：吸收 概述 概述 气液相平衡 气液相平衡 吸收过程的传质速率 吸收过程的传质速率 吸收塔的计算 吸收塔的计算 填料塔 填料塔 第一节：概述 第一节：概述 一、吸收 吸收的定义：吸收是利用气态均相混合物中各组分在 吸收剂中溶解度的差异来实现分离的单元操作。 吸收的目的： I. 回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产 品 II. 除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便 进一步加工处理 III. 除去工业放空尾气中的有害气体，以免环境污染。 二、工业吸收 了解工业生产中吸收及解吸过程、所需条件和典型 设备 例子 工业上从合成氨原料混合气体中回收CO2 乙醇胺脱硫法 •需要解决的问题 •需要解决的问题 1. 选择合适的溶剂 2. 提供适当的传质设备 3. 溶剂的再生 三、溶剂的选择 1. 对溶质较大的溶解度； 2. 良好的选择性； 3. 温度变化的敏感性； 4. 蒸汽压要低； 5. 良好的化学稳定性； 6. 较低的黏度且不易生泡； 7. 廉价、无毒、易得、不易燃烧等经济和安全条件。 四、吸收的分类 按有无化学反应：物理吸收和化学吸收 按溶质气体的浓度：低浓度和高浓度吸收 按溶质气体组分的数目：单组分和多组分吸收 按有无热效应：等温和非等温吸收 本章只讨论低浓度、单组分、等温的物理吸收过程。 。 五、吸收操作的经济性（费用） 气液两相流经设备的能量损耗； 溶剂的挥发及变质损失； 溶剂的再生费用。 √ 六、吸收设备 第二节：气液相平衡 第二节：气液相平衡 一、平衡溶解度 恒温、恒压下，相互接触的气液两相的浓度不变时， 气液两相之间的浓度关系。 气液组成的表示方法 摩尔数法： 气液两相组成的浓度分别用物质的摩尔分 数来表示，即y= n /Σn 、 x= n /Σn i y i x 摩尔比法：气液两相中惰性组分的量不变,溶质与惰性 组分摩尔比。 y x Y X 1−y 1−x 1.气体的溶解度 气体在溶液中的溶解平衡是一个动态平衡，该平 衡的存在是有条件的； 平衡时气相中溶质的分压——平衡分压 （或饱和 分压），液相中溶质的浓度——平衡浓度（或饱 和浓度），也即是气体在溶液中的溶解度；气体 的溶解度是一定条件下吸收进行的极限程度； 温度和压力对吸收操作有重要的影响； 加压和降温对吸收有利； 升温和降压对解吸有利。 2.溶解度曲线 2. （1）平衡分压与溶解度的关系: 同一温度下，分压 是直接决定溶解度的参数。 （2）不同气体在同一溶剂中的溶解度 同一溶解度下，难溶气体在溶液上方平衡分压大； 易溶气体在溶液上方平衡分压小。 100