一化工原理2)电子课件② 化工原理(2) 第八章气体吸收 Charts Absorption of gas
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 化工原理（ 2 ） 第八章 气体吸收 Chart8 Absorption of gas
化工原理(2)电子课件② 81概述 B+少量A 811工业中的吸收过程 1定义利用混合气体各组分在溶剂中 吸收剂S 溶解度或反应活性差异,对其进行选 择性溶解的操作过程,称为吸收。 2.名词 吸收剂—S 混合气A+B 溶质—A 吸收液—A+S 吸收液A+B 情性组分—几乎不被吸收的组分B 吸收尾气B+少量A
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 吸收剂S 混合气A+B B+少量A 吸收液A+B 8.1 概述 8.1.1 工业中的吸收过程 1.定义 利用混合气体各组分在溶剂中 溶解度或反应活性差异，对其进行选 择性溶解的操作过程，称为吸收。 2. 名词 吸收剂——S 溶质——A 吸收液——A+S 惰性组分——几乎不被吸收的组分B 吸收尾气——B+少量A
化工原理(2)电子课件② 3.吸收操作分类 化学吸收 非等温吸收 组分反应 热效应 物理吸收 等温吸收 浓度高低/高浓度吸收 多组分吸收 组分数 低浓度吸收 单组分吸收 本章讨论物理、等温、低浓度、单组分吸收过程 局限于:气相中有一个可溶组分A,一个惰性组分B 液相中为一个可溶组分A,一个不挥发溶剂S
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 3. 吸收操作分类 化学吸收 物理吸收 非等温吸收 等温吸收 高浓度吸收 低浓度吸收 组分反应 热效应 浓度高低 组分数 多组分吸收 单组分吸收 本章讨论物理、等温、低浓度、单组分吸收过程 局限于：气相中有一个可溶组分A，一个惰性组分B 液相中为一个可溶组分A，一个不挥发溶剂S
一化工原理2)电子课件② 4.吸收在工业中的应用 (1)气体的净化处理 用碳酸丙烯酯脱除合成气中CO2 (2)回收有用组分 例如:用洗油从焦炉煤气中回收粗苯, (3)制取产品 例如:用水吸收NO2、HCl、制取硝酸、盐酸等; (4)工业废气的治理 用碱性吸收剂脱除废气中的SO2、NO3、HX等
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 4. 吸收在工业中的应用 ⑴ 气体的净化处理 用碳酸丙烯酯脱除合成气中CO2 ⑵ 回收有用组分 例如：用洗油从焦炉煤气中回收粗苯，… ⑶ 制取产品 例如：用水吸收NO2、HCl、制取硝酸、盐酸等； ⑷ 工业废气的治理 用碱性吸收剂脱除废气中的SO2、NOx、HX等
化工原理(2)电子课件② 8.12气体吸收流程和吸收剂 1.气体吸收流程 冷凝器 例:焦炉煤气脱苯. 脱苯煤气 含苯2g/m3 加热器 冷却器 分层器 苯 吸 收 解 吸 水 撚 煤 加热蒸气 含苯煤气 焦 含苯35g/m 油 吸收 解吸
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 8.1.2 气体吸收流程和吸收剂 1. 气体吸收流程 例：焦炉煤气脱苯…... 脱苯煤气 吸收塔 解吸塔 含苯煤气 煤焦油 加热器 冷却器 冷凝器 分层器 加热蒸气 水 苯 含苯35g/m3 含苯2g/m3 吸收 解吸
化工原理(2)电子课件② 完整地吸收过程:吸收+解吸,主要费用在解吸。 选择合适的吸收剂 需解决的问题吸收剂再生——一脱吸(或称解吸) 设计有效的传质设备 溶解度高 选择性好 挥发度小 吸收剂选择原则 再生容易 粘性低,腐蚀性小,无毒,不易燃, 价格低, 。。●
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 完整地吸收过程：吸收+解吸，主要费用在解吸。 需解决的问题 选择合适的吸收剂 选择合适的吸收剂 吸收剂再生──脱吸（或称解吸） 脱吸（或称解吸） 设计有效的传质设备 设计有效的传质设备 吸收剂选择原则 溶解度高 选择性好 挥发度小 再生容易 粘性低，腐蚀性小，无毒，不易燃， 粘性低，腐蚀性小，无毒，不易燃， 价格低，…
一化工原理2)电子课件② 82吸收过程的相平衡关系 气液相平衡关系是吸收过程的热力学基础。混合气体 相律与相平衡关系 (AR\ PA 相平衡: 微观上溶质A瞬间进入与离开液相的量相等;吸收液 宏观上通过相界面的净传质量为0。 (A+S) CA 确定相平衡状态:溶解度以*,平衡分压P* 相律:单组分物理吸收系统:组分数n=3,相数=2 自由度F=n-+2=3-2+2=3 即T、P、PA、CA’三个是自变量,另一个是函数 了f(p,T,PA
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 8.2 吸收过程的相平衡关系 气液相平衡关系是吸收过程的热力学基础。 混合气体 （A+B） 吸收液 （A+S） pA cA 1. 相律与相平衡关系 相平衡： 微观上溶质A瞬间进入与离开液相的量相等； 宏观上通过相界面的净传质量为0。 确定相平衡状态：溶解度cA*，平衡分压pA*。 相律：单组分物理吸收系统：组分数n=3，相数φ=2 自由度F=n-φ+2=3-2+2=3 即T、p、pA、cA，三个是自变量，另一个是函数。 cA * =f (p，T，pA)
化工原理(2)电子课件② 对于工业吸收过程:p= const.,则cA=f(T,pA) 等温吸收过程:即T= const.,则cA=pA)或pA=f(c 2相平衡关系 数据表 关系表达方式{溶解度曲线 T1<T2 Henry定律低浓度)P B (1)溶解度曲线 P↑,T↓对 T个,溶解度↓ 吸收有利 p个,溶解度↑ P↓,↑对 脱吸有利
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 对于工业吸收过程：p=const.，则 c A* =f(T，pA) 等温吸收过程：即T= const.，则 c A * =f(pA) 或 pA* =f(c A) 2.相平衡关系 关系表达方式 数据表 溶解度曲线 Henry定律(低浓度) ⑴溶解度曲线 A B C pA cA T1 T2 T1<T2 T↑，溶解度↓ p↑，溶解度↑ P↑，T↓对 吸收有利 P↓，T↑对 脱吸有利
一化工原理2)电子课件② (2)亨利定律 对于大多数稀溶液,总压不超过500kPa,气液平衡关系可用通 过原点的直线表示。—亨利定律。 亨利定律形式:pA*=Bx、E— Henry系数,单位同p 稀溶液E=f(T)T个→E个 亨利系数E{对同一吸收剂——难溶气体E个 浓度较高时—E还与溶质分压有关 PA*=CAHH=cE~溶解度系数 y=mx、m=E/~相平衡常数 Henry定律 mX 其它形式 1+(1-m)X y 低浓度时YA*=mX VA
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 ⑵亨利定律 对于大多数稀溶液，总压不超过500kPa，气液平衡关系可用通 过原点的直线表示。——亨利定律。 亨利定律形式： pA*=ExA E──Henry系数，单位同 p 亨利系数E 稀溶液E=f( T )──T↑→E↑ 对同一吸收剂──难溶气体E↑ 浓度较高时──E 还与溶质分压有关 Henry定律 其它形式 pA*=cA/H H=c/E～溶解度系数 yA*=mxA m=E/p～相平衡常数 A A A 1 y y Y − = A A A 1 x x X − A = A 1 (1 m)X mX YA + − = ∗ 低浓度时YA*=mXA
化工原理(2)电子课件② 低浓度时,E、H是T的函数; m=j(T,PT个,p—m个—一对吸收不利 相平衡关系中cA、PA上的不可乱用 △c A 衡线 y C
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 低浓度时，E、H是T 的函数； m=f(T，P)──T↑，p↓──m↑──对吸收不利 相平衡关系中cA*、pA*上的*不可乱用。 平衡线 A pA ∆pA ∆cA pA pA * cA cA * cA z