第二炮兵工程学院《环境工程学)教案 C,=C/(1+KcB) (7-12) 对于常压或低压下的稀溶液,如果未溶剂化的A服从亨利定律,则有: Cu=(1+ KCB)HPa 在稀溶液中溶剂,c可视作常数,K也不随浓度而变,故1+Kc可视为常数。表 观上看,亨利定律仍适用,但表观溶解度系数是纯物理吸收时的1+Ao倍,即化 学吸收增大了组分A在溶剂中的溶解度at。 (2)溶质在溶液中离解。溶质A在溶液中的离解的反应为A=M+N 如用水吸收S0,SO2溶于水后生成HSO3,又离解为H与HS0^3的过程。离解平衡 常数为: 当溶液中没有同离子存在时,C=C…,上式变为C=√Kc,汽液平衡 时服从亨利定律,则溶液中组分A的总浓度为: √ken=Hp+√kH (7-15) 可见,溶质A在溶液中离解后,其溶解度为物理溶解量与离解溶解量之和。 (3)溶质与溶剂中的活性组分作用。液相中的溶质A与溶剂中的活性组分 B作用生成M,反应式为A+B=M,如NaOH吸收SO2生成NaSO和H20。设溶剂 中B的初始浓度为αo,平衡转化率为R,则溶液中B的平衡浓度为a=(1- a.0,生成物M的平衡浓度c=Rc,化学平衡常数为 /ccB=R/(I-R)c 上式变为R=kc1+Kcn),其中,A组分未发生化学反应的浓度满足亨利 定律C=HAP,则溶液中组分A的总浓度为α;=a+ω,若忽略物理溶解量, 则: CAL=CM=RCBO=CBOEPA/(1+EP) (7-17) 式中,ε=。由式(4-45)可见,溶质A的溶解度a:分别随ε和平衡分 压PA增加而增大,但a:只能趋近于a0,而不能达到c。 此外,由式(7-15)和式(7-17)还可以看出,溶质在吸收剂中的浓度与其气 相分压不再是线性关系,这也是化学吸收与物理吸收在汽液平衡关系上的一个重 要区别。 2.化学吸收的传质速率 第5页第 5 页 , /(1 ) A A t B c c Kc = + (7－12) 对于常压或低压下的稀溶液，如果未溶剂化的 A 服从亨利定律，则有： * , (1 ) A t B A A c Kc H p = + (7－13) 在稀溶液中溶剂，cB可视作常数，K 也不随浓度而变，故 1+KcB可视为常数。表 观上看，亨利定律仍适用，但表观溶解度系数是纯物理吸收时的 1+KcB倍，即化 学吸收增大了组分 A 在溶剂中的溶解度 cA,t。 （2）溶质在溶液中离解。溶质 A 在溶液中的离解的反应为 + − A = M + N ， 如用水吸收 SO2，SO2溶于水后生成 H2SO3，又离解为 H ＋与 HSO－ 3的过程。离解平衡 常数为： / K c c c = M N + − A (7－14) 当溶液中没有同离子存在时， + = − M N c c ，上式变为 M A c Kc + = ，汽液平衡 时服从亨利定律，则溶液中组分 A 的总浓度为： * * A t A A A A A A A , M c c c c kc H p kH p = + = + = + + (7－15) 可见，溶质 A 在溶液中离解后，其溶解度为物理溶解量与离解溶解量之和。 （3）溶质与溶剂中的活性组分作用。液相中的溶质 A 与溶剂中的活性组分 B 作用生成 M，反应式为 A + B = M ，如 NaOH 吸收 SO2生成 Na2SO4和 H2O。设溶剂 中 B 的初始浓度为 cB,0，平衡转化率为 R，则溶液中 B 的平衡浓度为 cB＝ (1－R) cB,0，生成物 M 的平衡浓度 cM＝RcB,0，化学平衡常数为： K c c c R R c = = − M A B A / / 1( ) (7－16) 上式变为 /(1 ) R Kc Kc = + A A ，其中，A 组分未发生化学反应的浓度满足亨利 定律 * A A A c H p = ，则溶液中组分 A 的总浓度为 cA,t＝cA＋cM，若忽略物理溶解量， 则： * * , ,0 ,0 /(1 ) A t M B B A A c c Rc c p p = = = +   (7－17) 式中，ε＝KHA。由式(4－45)可见，溶质 A 的溶解度 cA,t 分别随ε和平衡分 压 * A p 增加而增大，但 cA,t只能趋近于 cB,0，而不能达到 cB,0。 此外，由式(7－15)和式(7－17)还可以看出，溶质在吸收剂中的浓度与其气 相分压不再是线性关系，这也是化学吸收与物理吸收在汽液平衡关系上的一个重 要区别。 2. 化学吸收的传质速率