幻灯片1目录 爪气便 §8.1概述 §8.2气液相平衡 §8.3吸收过程模型及吸收速率方程 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 1/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 1/20 幻灯片1目录 §8.1 概述 §8.2 气液相平衡 §8.3 吸收过程模型及吸收速率方程
第八章气体吸收 §8.1概述 什么是吸收? 利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来分 离气体混合物的操作称为吸收。 溶质A 惰性组分B 吸收剂S A+B (气体) (液体) 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 2/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 2/20 利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来分 离气体混合物的操作称为吸收。 溶质 A 惰性组分 B 吸收剂 S 第八章 气体吸收 § 8.1 概述 一、什么是吸收？ A A+B S （气体） （液体）
§8.1概述 吸收目的 制取产品 例如,用98%的硫酸吸收SO3气体制取98%硫酸, 用水吸收氯化氢制取31%的工业盐酸, 用氨水吸收CO2生产碳酸氢铵等。 2.从气体中回收有用的组分 例如,用硫酸从煤气中回收氨生成硫胺: 用洗油从煤气中回收粗苯等。 3.除去有害组分以净化气体 主要包括原料气净化和尾气、废气的净化以保护环境。 例如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳, 燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱SO2等。 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 3/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 3/20 1．制取产品 例如，用 98%的硫酸吸收 SO3气体制取 98%硫酸， 用水吸收氯化氢制取 31%的工业盐酸， 用氨水吸收 CO2生产碳酸氢铵等。 2．从气体中回收有用的组分 例如，用硫酸从煤气中回收氨生成硫胺； 用洗油从煤气中回收粗苯等。 3．除去有害组分以净化气体 主要包括原料气净化和尾气、废气的净化以保护环境。 例如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳， 燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱 SO2等。 § 8.1 概述 二．吸收目的
§8.1概述 吸收分类 「物理吸收 化学吸收 ∫等温吸收 非等温吸收 ∫单组分吸收 多组分吸收 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 4/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 4/20 多组分吸收 单组分吸收 非等温吸收 等温吸收 化学吸收 物理吸收 三．吸收分类 § 8.1 概述
§8.1概述 四.吸收设备、流程 板式塔 1、吸收设备塔设备填料塔 气体溶剂 吸收剂 气体溶剂 填料 级/吸收尾气 收 塔 n 混合气 被吸收气体 被吸收气体 吸收液 填料塔 逆流吸收操作示意图 板式塔 人浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 5/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 5/20 填料塔 板式塔 吸收剂 吸收尾气 吸 收 塔 混合气 吸收液 逆流吸收操作示意图 气体 溶剂 1 n 被吸收气体 板式塔 气体 溶剂 填料 被吸收气体 填料塔 四．吸收设备、流程 § 8.1 概述 1、吸收设备-----塔设备
§8.1概述 2.吸收流程 (1)单一吸收塔流程 (2)多塔吸收流程 (a)气、液串联(逆流) (b)气体串联、液体并联(逆流) 多塔吸收流程 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 6/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 6/20 （1）单一吸收塔流程 （2）多塔吸收流程 （a）气、液串联（逆流） （b）气体串联、液体并联（逆流） 多塔吸收流程 2．吸收流程 § 8.1 概述
§8.1概述 (3)吸收剂在吸收塔内再循环流程 (4)吸收解吸流程 吸收塔 解吸塔 吸收剂再循环流程 吸收解吸流程 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 7120
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 7/20 吸收剂再循环流程 吸 解 收 吸 塔 塔 吸收-解吸流程 （3）吸收剂在吸收塔内再循环流程 （4）吸收-解吸流程 § 8.1 概述
§8.1概述 五.吸收剂的选择 1.溶解度对溶质组分有较大的溶解度 2.选择性对溶质组分有良好的选择性, 即对其它组分基本不吸收或吸收甚微 3.挥发性应不易挥发 4.粘性 粘度要低 5.其它无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、 价廉易得,并具有化学稳定性等要求。 A+B (气体) (液体 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 8/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 8/20 § 8.1 概 述 五．吸收剂的选择 1．溶解度 对溶质组分有较大的溶解度 2．选择性 对溶质组分有良好的选择性， 即对其它组分基本不吸收或吸收甚微， 3．挥发性 应不易挥发 4．粘性 粘度要低 5．其它 无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、 价廉易得，并具有化学稳定性等要求。 A A+B S （气体） （液体）
§8.2气液相平衡(溶解平衡) 溶解度 气液达到相平衡时,液相中的溶质浓度称为溶解度CA 根据相律可知,相平衡时 自由度数F=C-p+2 A+B =3-2+2=3对双组分气体)(气体)(液体) 所有独立变量:温度、总压、气相组成、溶解度等 f(T, P,P) 在几个大气压以内、温度定条件下, =f()或n=g(CA 小浙江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 9/20
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 9/20 A A+B S （气体） （液体） 根据相律可知， 相平衡时 自由度数F = C − + 2 = 3 − 2 + 2 = 3 所有独立变量：温度、总压、气相组成、溶解度等 ( ) A T P pA C = f , , 在几个大气压以内、温度一定条件下， ( ) A pA C = f 或 ( ) pA = g CA §8.2 气液相平衡 （溶解平衡） 一．溶解度 CA 气液达到相平衡时，液相中的溶质浓度称为溶解度 CA (对双组分气体)
=f(1)或=g(CA 1.0 CO2 0.9 pA=723CA pA-255CA 0.8 难溶体豕 目 0.7 2 0.6 溶解度适体系 0.5 0.4 0 溶体系 0.2 NH 0.1 pA=0.36C pA=0.0136CA 12 3 10 CA, kmol/m Or-n=3, COr-n=2, SOr-n=l, NH3-n=0 几种气体在20℃水中的溶解度曲线
( ) A pA C = f 或 ( ) pA = g CA 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 p ，A atm O 2 CO2 pA=723CA pA=25.5CA SO2 NH3 pA=0.36CA pA=0.0136CA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10n CA，kmol/m3 O2⎯n=3，CO2⎯n=2，SO2⎯n=1，NH3⎯n=0 几种气体在 20℃水中的溶解度曲线 难溶体系 易溶体系 溶解度适中体系