6.1吸收的基本理论.ppt

第二节 气液相平衡 一、气体在液体中的溶解度 气液两相处于平衡状态时，气相（溶质）在液相中的饱和浓度。 温度对气液相平衡的影响 二、亨 利 (Henry)定 律 亨利定律：对稀溶液来说，当总压不高时，一定温度下，溶液上方气相中溶质A的平衡分压与液相中溶质的摩尔分数成正比。其溶解度曲线为一直线。 在实际吸收计算中，常常将气液两相相组成分别采用溶质A的摩尔比Y和X表示，其摩尔比的定义为。 三、相平衡与吸收过程的关系 1. 判别过程进行的方向 * * 几种气体在水中的溶解度曲线图 由图可见，曲线愈平坦，该组分的溶解度愈大；曲线愈陡峭，溶解度愈小。 当总压不太高(P0.5MPa)时，总压的变化不改变PA—CA之间的关系。即PA—CA符合线性关系。 一般而言，气体溶质在液体中的溶解度与整个物系的温度、压力及该溶质在气相中的浓度密切相关。在一定的温度和总压下，溶质在液相中的溶解度取决于其在气相中的分压。 吸收即气体在液体中的溶解，与固体在液体中的溶解相类似。温度愈高，不利于吸收，但有利于解吸。 温度的变化对组分的溶解度有很大的影响。温度愈高，溶解度愈小。 或 亨利常数之间的关系： E—亨利系数。kPa H—溶解度系数。kmol.(m3.kPa)-1 m—相平衡系数。无因次 由上述关系可知： 当溶液浓度很低时，上式可表示为： 达相平衡时，有： T↑，溶解度↓，E和m ↑，H ↓ P总0.5MPa时，P对E和H无影响， P总↑，m↓，溶解度增大。增加总压有利于吸收。 讨论：温度、压力对亨利常数的影响 x=0.05 吸收 x=0.1 解吸 因此，若要进行解吸: a. P总↓→y ↓ b. t↑→m↑→ye↑ → yye 2.指明过程的极限 吸收剂用量 L↓→x1↑→x1max=x1*=y1/m L↑→y2↓→y2min=y2*=mx2 3.计算过程的推动力 吸收 推动力： 解吸 推动力： 气液相平衡关系一般由实验测定。也有一些理论可以计算溶解度。 亨利定律是否对任何体系在任何条件下都成立？ 亨利定律是否对任何体系在任何条件下都成立？ *