《吸收》全册配套完整教学课件.pptx

《吸收》全册配套完整教学课件;Chapter 2 Gas Absorption ;吸收过程概述与气液平衡关系 吸收过程的传质机理 吸收过程中速率的确定 低浓度气体吸收的计算 吸收系数;吸收过程概述;一、气体吸收的基本原理与流程;;;吸收过程： （1）溶质从气相主体传递到相界面； （2）在相界面上溶质溶解到液相表面； （3）溶质从相界面传递到液相主体。;吸收过程的基本流程;（2）单塔流程和多塔流程 (所用的塔设备数);（4）部分溶剂循环流程;两段吸收两段解吸流程:;从合成氨原料气中回收CO2的流程;吸收工艺过程;吸收操作必须解决问题:;二、吸收剂选择原则;三. 吸收过程的分类;四. 吸收在生产中的应用 分离和净化原料气。原料气在加工以前，其中无用的或有害的成分都要预先除去。如合成氨所用的原料气中分离出CO2、CO等杂质。 分离和回收气体中的有用组分。从焦炉煤气中以洗油回收粗苯（含甲苯、二甲苯等）蒸气和从某些干燥废气中回收有机溶剂蒸气等。 ; 某些产品的制取。如制酸工业中用水分别吸收混合气体中的HCl、SO3和NO2制取盐酸、硫酸和硝酸。 废气的治理。排放的废气含有对人体和环境有害的物质，如SO2、H2S等。选择适当的工艺和溶剂进行吸收是废气治理中应用较广的方法。;Gas Liquid Equilibrium;当压力不太高、温度一定时;20℃下SO2在水中的溶解度;;气体在液体中的溶解度 Solubility;（2）温度和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 。;Equilibrium plot for SO2–water system at 293 K (20°C);气液相平衡关系－－亨利定律;（2）p~ c 关系;（3）y ~ x 关系;（4）Y~ X 关系;亨利定律表达式中各系数的关系;H的讨论：1）H大，溶解度大，易溶气体 2）p对H影响小，;（2）m~ E 关系;（3）H~ m 关系;Factor of affecting solubility;;;;;;;;2 确定传质过程的推动力 ;3、指明过程进行的极限;【例1】含有30％（体积）CO2的某种混合气与水接触，系统温度为30℃，总压为101.33kPa。试求液相中CO2的平衡浓度ce？;解：由于总压不高，适用于亨利定律c*=H ·p 由道尔顿分压定律可知， CO2在气相中的分压为 p = P总·y =101.33×0.3=30.4kPa 由H～E关系 30℃时CO2在水中的亨利系数 E =1.88×105kPa 因CO2是难溶于水的气体，因而溶液的浓度很低， 溶液密度和摩尔质量可按纯水计算， 即ρ=1000kg/m3, Ms=18 代入公式中可得;【例2】 含溶质A且摩尔分率为x=0.2的溶液与压力为 2atm， y=0.15的气体等温接触，平衡关系为：p*=1.2x， 则此时将发生 过程。 用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为 Δy= ，Δx= （摩尔分率）。 如系统温度略有增高，则Δy将 。 如系统总压略有增大，则Δx将 。; 解题思路：;第二节  Principles of Diffusion and Mass Transfer Between Phases;Yangdongjie ,SCUT;Yangdongjie ,SCUT;气液传质过程的三个基本步骤： ①溶质由气相主体 相界面（相内传质） ②溶质组分在界面上发生溶解进入液相 （相际传质） ③由界面 液相主体（相内传质）;溶质气体是凭借扩散完成相内传质的 扩散= 分子扩散 + 涡流扩散;2.1 分子扩散与传质 ;a.分子扩散 分子运动向各方向是无规则的 分子微观运动的结果 在浓度高处的分子向浓度低方向扩散 静止或层流运动的流体;b.费克定律（Fick定律）;（2）等分子反向扩散;;对于气相： ;对于该系统：;对双组分混合物，稳定扩散条件下，双组分混合物中，组分A在B中的扩散系数等于组分B在A中的扩散系数。 双组分物系中当各处的浓度相等时，有A的扩散，必然伴有B的分子扩散，二者扩散速率相等方向相反 扩散方向上没有流体的