（中职）化工单元操作5吸收-5.1预备知识教学课件.ppt

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1、正版可修改PPT课件（中职）化工单元操作5吸收-5.1预备知识教学课件化工单元操作化工单元操作5 吸收n5.15.1预备知识预备知识 n5.25.2认知吸收认知吸收-解吸实训装置的工艺流程解吸实训装置的工艺流程 n5.35.3吸收吸收-解吸装置的开车准备解吸装置的开车准备 n5.45.4吸收吸收-解吸装置的正常开车解吸装置的正常开车 n5.55.5吸收尾气浓度的控制吸收尾气浓度的控制 n5.65.6吸收吸收-解吸装置的正常停车解吸装置的正常停车1.1 1.1 预备知识预备知识1.1.1 概述1.1.2 相平衡关系45.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识

2、1.1.1 概述概述拉开可乐易拉罐时，你会发现可乐会自动喷出来？拉开可乐易拉罐时，你会发现可乐会自动喷出来？夏天可乐长时间暴晒的话可能会爆炸？夏天可乐长时间暴晒的话可能会爆炸？55.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识温度和压力对气体溶解度的有何影响？一般来说，气体在水中的溶解度随压力的升高而增大；随温度的升高而减小。注：溶剂温度越高，固体溶剂的溶解度就越高，而气体则恰恰相反，溶剂温度越低，溶质的溶解度就 越高。l溶解度溶解度65.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识l 吸收吸收1）气体吸收的定义）气体吸收的定义

3、工业生产中，利用气体混合物气体混合物各组分在液体中溶溶解度的差异解度的差异来分离气体混合物的单元操作。2）气体吸收在工业中的应用）气体吸收在工业中的应用原料气的净化原料气的净化有价值组分的回收有价值组分的回收制备某种气体溶液制备某种气体溶液工业废气的治理工业废气的治理75.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识3）吸收的相关概念）吸收的相关概念 吸收质吸收质：混合气体中，能够溶解的组分称为吸收质或溶质，以A表示。惰性组分惰性组分：不被吸收的组分称为惰性组分，也叫载体，以B表示。吸收剂吸收剂：吸收所用的液体称为吸收剂或溶剂，以S表示。吸收液吸收液：吸收后得到

4、的液体称为吸收液或溶液。吸收尾气吸收尾气：主要成分是惰性气体B，还含有残余的溶质A。85.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识4）气体吸收的分类）气体吸收的分类 1、按溶质与溶剂是否发生显著的化学变化显著的化学变化显著的化学变化显著的化学变化，可分为物理吸收和物理吸收和化学吸收化学吸收；3、按被吸收组分数目被吸收组分数目被吸收组分数目被吸收组分数目的不同，可分为单组分吸收和多组分吸单组分吸收和多组分吸收收；2、按吸收体系（主要是液相）的温度液相）的温度液相）的温度液相）的温度是否发生显著变化，可分为等温吸收和非等温吸收等温吸收和非等温吸收；4、按混合气体

5、中吸收质浓度混合气体中吸收质浓度混合气体中吸收质浓度混合气体中吸收质浓度的不同，可分为低浓度吸收和高低浓度吸收和高浓度吸收浓度吸收。95.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识l 解吸解吸 1.定义：将溶液中的气体溶质分离出来，又称脱吸。2.目的：（1）获得高纯度溶质 （2）再生溶剂3.常用的解吸方法：（1）减压解吸（2）加热解吸（3）在惰性气体中解吸 （4）精馏105.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识2 2）气相组成的表示方法）气相组成的表示方法1 1）液相组成的表示方法）液相组成的表示方法l 吸收浓度的表示方

6、法吸收浓度的表示方法 理想气体：摩尔分数理想气体：摩尔分数=体积分数体积分数=压力分数压力分数物质的量比物质的量比混合物中某一组分物质的量与另一组分物混合物中某一组分物质的量与另一组分物质的量的比值，称为该组分的物质的量比。质的量的比值，称为该组分的物质的量比。液相用液相用X X表示，气相用表示，气相用Y Y表示。表示。1.1.2 相平衡关系相平衡关系 115.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识用Y、X来进行吸收计算，比用y、x方便。因为：Y的分母为惰性组分，在吸收过程中不变。y的分母是混合气体，在吸收过程中不断变化。X的分母为溶剂，在吸收过程中不变。

7、x的分母为溶液，在吸收过程中变化。u 附：在吸收计算中，认为惰性组分不进入液相，溶剂也没有气化现象。所以惰性组分的摩尔流量和溶剂的摩尔流量始终不变。若以二者为基准分别表示溶质在气、液两相中的浓度，则对吸收计算带来很大方便。为此常采用物质的量比Y、X分别表示气、液两相的组成。125.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识l 亨利定律亨利定律表示某种气体当气相总压不高（表示某种气体当气相总压不高（0.5MPa）、且溶解后形成的）、且溶解后形成的溶液为稀溶液时，溶液中溶质浓度与该气体的平衡关系。溶液为稀溶液时，溶液中溶质浓度与该气体的平衡关系。u亨利定律可写成亨

8、利定律可写成 p*=c/H 或或 c=Hp*式中：式中：c体积摩尔浓度，体积摩尔浓度，mol/m3 p*溶质的气相平衡压力，溶质的气相平衡压力，Pa H溶解度系数，溶解度系数，mol/(m3Pa)H 值随温度升高而减小。值随温度升高而减小。一般来说，难溶气体一般来说，难溶气体H值小，易溶气体值小，易溶气体H值大。值大。135.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识u如果被吸收的气体是气体混合物的某个组分如果被吸收的气体是气体混合物的某个组分u亨利定律可写成亨利定律可写成 p*=Ex式中：式中：x 溶液中溶质的摩尔分数溶液中溶质的摩尔分数 E 亨利系数，亨利

9、系数，PaE 值随温度升高而增大。值随温度升高而增大。一般来说，难溶气体一般来说，难溶气体E值大，易溶气体值大，易溶气体E值小。值小。n亨亨利利定定律律式式子子表表明明了了气气液液两两相相达达到到平平衡衡时时，溶溶质质在气相和液相中量的分配情况。在气相和液相中量的分配情况。145.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识u亨利系数亨利系数E与溶解度系数与溶解度系数H的关系：的关系：式中：式中：S溶剂的密度，溶剂的密度，kg/m3 MS溶剂的摩尔质量，溶剂的摩尔质量，kg/mol155.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知

10、识l 吸收平衡线吸收平衡线表明吸收过程中气液相平衡关系的曲线。吸收平衡线可用表明吸收过程中气液相平衡关系的曲线。吸收平衡线可用y-x图表示图表示 y和x分别表示溶质在气相和液相中的摩尔分数，y*mx 相平衡常数，无量纲，与溶液组相平衡常数，无量纲，与溶液组成无关。成无关。易溶气体易溶气体值小，难溶气体值大。值小，难溶气体值大。y*y*平衡时溶质在平衡时溶质在气相气相气相气相中的摩尔分数；中的摩尔分数；x x 溶质在溶质在液相液相液相液相中的摩尔分数；中的摩尔分数；165.1 5.1 5.1 5.1 吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收预备知识吸收平衡线还可用吸收平衡线还可用Y-X图表示图表示 若为稀溶液，X很小，则上式变为Y*mX Y*Y*平衡时溶质在平衡时溶质在气相气相气相气相中的物质的量比；中的物质的量比；X X 溶质在溶质在液相液相液相液相中的物质的量比；中的物质的量比；m m 相平衡常数，无量纲。相平衡常数，无量纲。0斜率为mXY*吸收平衡线为一条直线，斜率为吸收平衡线为一条直线，斜率为m。一般来说，温度越高，一般来说，温度越高，m越大；压力越高，越大；压力越高，m越小。所以越小。所以低温高压有利于吸收。低温高压有利于吸收。