电子课件任务3.1 吸收基础知识.ppt

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2、载：/ziti/电子课件任务电子课件任务3.1 吸收基础知识吸收基础知识电子课件任务3.1 吸收基础知识任务3.1 吸收基础知识项目3 吸收过程及操作电子子课件任件任务3.1 吸收基吸收基础知知识任务3.1 吸收基础知识项目引导2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识任务3.1 吸收基础知识项目引导2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识任务3.1 吸收基础知识项目引导想一想1、化工生产中，吸收过程主要用于哪些用途？2、吸收过程遵循怎样的原理，如何判定吸收过程进行的程度？3、吸收过程有哪些分类？各有什么样的特点？2023/2/5电

3、电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识任务3.1 吸收基础知识3.1.1 吸收的概念及术语 吸收是分离气相混合物的最常用的单元操作，利用混合气体中各组分在某溶剂中溶解度的差异，使一种或几种组分溶于溶剂中，其它组分仍保留在气相，从而实现分离。2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识吸收质/溶质：能够溶解于液体中的气体组分，用表示；惰性组分：不能溶解的气体组分，用表示；吸收剂/或溶剂：所用的液体，用表示；溶液/吸收液：吸收操作所得到的液体；吸收尾气：吸收后剩余的气体结合案例区分以上名词结合案例区分以上名词3.1.1 吸收的概念及术语任务3.1 吸收基

4、础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识洗油回收煤气中苯洗油回收煤气中苯两个换热器的用途？任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识（1）回收气体中的有用组分以制取产品 如：用稀酸吸收氯化氢以制取盐酸，用水吸收甲醛以制取福尔马林等。（2）除去气体中的有害组分以净化气体 如：合成氨工业中用水或碱液脱除原料气中的二氧化碳，用铜氨液除去原料气中的一氧化碳等。实际过程往往兼有净化和回收双重目的。任务3.1 吸收基础知识3.1.1 吸收的概念及术语2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知

5、知识识吸收单组分吸收多组分吸收吸收物理吸收化学吸收传质推动力较大本任务研究本任务研究单组分物理吸收单组分物理吸收过程过程任务3.1 吸收基础知识3.1.2 吸收的分类2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识任务3.1 吸收基础知识3.1.3 溶解度及亨利定律 （1）气体在液体中的溶解度 在一定的温度和压力下，使气液相接触，溶质便向溶剂转移。经充分接触后，气相中溶质气体的压力和液相中溶质的浓度不再发生变化。这时达到气液相两相平衡。此时，气相中溶质的压力称为平衡分压；液相溶质气体的浓度成为溶质的平衡溶解度，通常用在单位质量的溶剂中溶质质量数表示，单位为kg溶质/kg

6、溶剂。平衡分压与溶解度之间的关系图称为溶解度曲线。2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识氨、二氧化硫、氧在水中的溶解度曲线 低温高压，溶解度大，有利于吸收；高温低压，溶解度小，有利于解吸。3.1.3 溶解度及亨利定律（1）气体在液体中的溶解度任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识（2）亨利定律在一定温度下，当总压不高（一般不超过）时，稀溶液上方的气体溶质平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率之间存在着如下的关系：p*=Ex 式中：p*溶质在气相中平衡分压，x 溶质在液相中的摩尔分率 E 亨利系数，。E随温度升

7、高而增大，在同一溶剂中，易溶气体的E值很小，而难溶气体的E值很大。任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识任务3.1 吸收基础知识摩尔比液相：x/(1-x)气相：y/(1-y)吸收过程中假设液相中溶剂的量和气相中惰性气体的量不变。2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识亨利定律不同的表达形式（1）y*=mx 式中：x 液相中溶质的摩尔分率 y*与液相组成成平衡的气相中溶质摩尔分率 m 相平衡常数（2）Y*=mX 式中：Y*相平衡时，每kmol惰性组分中含有气体溶质的kmol数 X 每kmol吸收剂中含有气体

8、溶质的kmol数 m 相平衡常数 任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识亨利定律不同的表达形式（3）式中：C 液相中溶质的物质的量浓度 kmolA/m3溶液 H 溶解度系数 kmolA/（kNm）H值随着温度的升高而减小，易溶性气体H值很大，难溶性气体H值很小。H=任务3.1 吸收基础知识 2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识 吸收平衡线：描述吸收过程中气液相平衡关系的图线。YX极稀溶液极稀溶液Y*=mx吸收平衡线吸收平衡线（2）亨利定律任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务

9、3.1 吸收基吸收基础础知知识识 例题：含氨（体积分数）的混合气体，在填料塔中被水吸收，试求氨溶液的最大浓度。塔内操作压力为202.6kpa，气液相平衡关系为p*=267x。解：气相中氨的分压：p=Py=202.60.03=6.078 kpa 氨溶液的最大浓度即为达到相平衡时的浓度：p=267x*x*=p/267=6.078/267=0.0228 氨溶液的最大浓度为0.0228（摩尔分数）。任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识（3）气液相平衡关系在吸收操作中的应用 判断过程进行的方向、计算过程进行的推动力 通常以气液两相的实际状态与相

10、应的平衡状态的偏离程度来表示吸收推动力的大小。推动力表示方法：气相浓度差 Y=Y-Y*液相浓度差 X=X*-X任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识Y或X越大则推动力越大；Y 0，X 0发生吸收；Y 0，X 0吸收吸收Y-Y*0解吸解吸Y-Y*=0平衡平衡传质的传质的极限极限任务3.1 吸收基础知识 指明过程进行的限度指明过程进行的限度2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识尾气尾气y2吸收剂吸收剂x2混合气混合气y1吸收液吸收液x1X1max=X1*Y2min=Y2*任务3.1 吸收基础知识2023/2

11、/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识 例题：在总压为1200kPa，温度为303K的条件下，含二氧化碳5%（体积分数）的气体与含二氧化碳1g/L的水溶液接触，试判断二氧化碳的传递方向。已知E=1.88105kPa。解：判断二氧化碳的传递方向（吸收还是解吸），实际是比较溶质在气相中的实际分压与平衡分压的大小。p=Py=12000.05=60 kpa 达到相平衡时的分压：p*=Ex=1.88105（1/44）（996/18）=77.3 kpa p*p 进行解吸过程。任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识 3.1.4

12、解吸过程 吸收过程发生后，为了得到较纯净的吸收质或回收吸收剂循环使用，常常需要将吸收质从吸收剂中分离出来。使溶解于液相中的气体释放出来的操作称为解吸或脱吸。在实际生产中往往采用吸收与解吸的联合流程，吸收后即进行解吸，在操作中两者相互影响和制约。解吸必要条件：YX*。任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识 3.1.4 解吸过程工业上常用的解吸方法：（1）加热解吸 通过升高溶液温度，增大溶液中溶质的平衡分压，减小其溶解度，从而使溶质与溶剂分离。（2）减压解吸 加压有利于吸收，则减压就有利于解吸，总压降低后，溶质的分压也相应的降低，溶质即从液相中释放出来。（3）惰性气体解吸 惰性气体中溶质的分压为零，有利于解吸的进行。（4）精馏解吸 利用溶质和溶剂相对挥发度的差异，采用精馏也可以实现溶质和溶剂的分离，回收溶质，再生吸收剂。任务3.1 吸收基础知识2023/2/5电电子子课课件任件任务务3.1 吸收基吸收基础础知知识识