化工原理第二版下册复习资料(天大)化工原理第二版下册复习资料(天大).pdf

西华 传质与分离 3、双膜理论的原理 （1）相互接触的气，液流体间存在着定态的相界面，界面两侧分别存在气膜和 液膜，吸收质以分子扩散方式通过此两膜层。 （2）在相界面处，气液两相处于平衡。 （3）膜内流体呈滞流流动，膜外流体呈湍流流动，全部组成变化集中在两个有 效膜层内。 4、传质设备的性能要求，主要种类 性能要求：（1）单位体积中，两相的接触面积应尽可能大。 （2）两相分布均匀，避免或抑制沟流、短路及返混等现象发生。 （3）流体的通量大，单位设备体积的处理量大。 （4）流动阻力小，运转时动力消耗低 。 （5）操作弹性大，对物料的适应性强。 （6）结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行安全可靠 。 主要种类：（1）所处理物系相态分类：气液、液液、气固、液固传质设备。 （2）按两相的接触方式分类：逐级、微分接触式设备。 （3）按促使两相混合与接触动力分类：有、无外加能量式设备。 吸收 1、 吸收的概念、基本原理、推动力，吸收的用途。 吸收概念：使混合气体与适当的液体接触，气体中的一个或几个组分便溶解 于液体内而形成溶液，于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解 度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。 吸收的基本原理：当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压 时，溶质便由气相向液相转移，即吸收。利用混合气体中各组分在液体中溶解度 差异，使某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分仍留在气相，从而实 现混合气体的分离。 吸收的推动力:气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气 相和液相内由浓度差推动的传质过程。 吸收操作的用途：(1) 制取产品 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产 品。如硫酸吸收SO3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液，碳化氨水吸收 CO2 西华 制碳酸氢氨等。(2) 分离混合气体 吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以达到 分离目的。如从焦炉气或城市煤气中分离苯，从乙醇催化裂解气中分离丁二烯等。 (3) 气体净化 一类是原料气的净化，即除去混合气体中的杂质，如合成氨原料 气脱H2S、脱CO2等；另一类是尾气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟 气，冶炼废气等脱除SO2，硝酸尾气脱除NO2等。 2、 吸收剂、吸收液、解吸（脱吸）、物理吸收、化学吸收的概念。 吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以S表示。 吸收液（溶液）：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶剂S和溶质A。 解吸或脱吸：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。 物理吸收：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学反应，可视为单纯的气体 溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸 收芳烃等。 化学吸收：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液 吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。化学反应能大大提高单位体积液体所能 吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。 2、 填料特性参数(比表面、空隙率、填料因子)的定义 2 3 比表面积 a：单位体积填料层所具有的表面积(m/m)。被液体润湿的填料表 面就是气液两相的接触面。大的a 和良好的润湿性能有利于传质速率的提高。 对同种填料，填料尺寸越小，a 越大，但气体流动的阻力也要增加。 3 3 ε ε 空隙率 εε：单位体积填料层所具有的空隙体积(m/m)。代表的是气液两相流 动的通道，ε 越大，气、液通过的能力大，气体流动的阻力小。 ε=0.45~0.95。 φ 3 φ 填料因子 φφ：填料比表面积与空隙率三次方的比值(1/m)，a/ε，表示填料 的流体力学性能，值越小，流动阻力越小。液泛速度可以提高。 蒸馏 3、挥发度，相对挥发度的概念。 挥发度：溶液中各组分的挥发性由挥发度来量衡，其定义为组分在气相中的平衡 蒸气压（分压）与在液相