化工原理授课提纲 8.气体吸收 1.相律 若气相中不溶解的物质及不挥发溶剂分别作为一个组分 F=n-+2=3-2+2=3 A, B, PA CA =f(P, TPA) 对于工业吸收过程:P= constant TP A S, CA 若吸收在等温条件下进行, 即:7= constant 图8-1:吸收气液相平衡 则:CA=PpA)或pA=(CA 2.相平衡关系 设T= constant 1)溶解度曲线 P27页图9-3 (2)亨利定律 对于稀溶液溶解度曲线为直线用亨利定律描述相平衡关系: CA=A→H~溶解度系数 kmol/m3-Pa pA=EXA→E=C∥亨利系数Pa或at yA=mxA→)m=EP~相平衡常数无因次 非线性相平衡 对于高浓度或非理想溶液,用相平衡曲线或经验式来描述相平衡关系 传质速率方程 1.传质机理与双膜理论 (1)吸收传质机理 溶质A:气相对流传质→相界面传质→液相对流传质 (2)有效膜理论~双膜理论 双膜理论假设 I:在相界面两侧存在着稳定的气膜和液 相界面 膜(即浓度边界层),形成传质的主要阻力 Ⅱ:相界面传质阻力为零即相界面始终处 于相平衡。 Pai f(Cai) 气膜传质速率:NA=k(PAPA)(1) 相界面传质:PA=f(CA)(2) 图88-2:吸收传质双膜理论 化学工程与工艺专业本科教学用化工原理授课提纲 8.气体吸收 化学工程与工艺专业本科教学用 8-2 ⒈ 相律 若气相中不溶解的物质及不挥发溶剂分别作为一个组分 F=n-φ+2=3-2+2=3 CA * =f(P,T,pA) 对于工业吸收过程：P=constant 则：C A * =f(T,pA) 若吸收在等温条件下进行, 即： T= constant 则：C A * =f(pA) 或 pA * =f(C A) ⒉ 相平衡关系 设 T= constant ⑴ 溶解度曲线 P27 页图 9-3 ⑵ 亨利定律 对于稀溶液,溶解度曲线为直线,用亨利定律描述相平衡关系： C A * =HpA → H～溶解度系数 kmol/m3 -Pa pA * =ExA → E=C/H～亨利系数 Pa 或 atm y A * =mxA →m=E/P～相平衡常数,无因次 ⑶ 非线性相平衡 对于高浓度或非理想溶液,用相平衡曲线或经验式来描述相平衡关系 二. 传质速率方程 ⒈ 传质机理与双膜理论 ⑴ 吸收传质机理 溶质 A ：气相对流传质→相界面传质→液相对流传质 ⑵ 有效膜理论～双膜理论 双膜理论假设： Ⅰ：在相界面两侧存在着稳 定的气膜和液 膜(即浓度边界层),形成传质的主要阻力; Ⅱ：相界面传质阻力为零,即相界面始终处 于相平衡。 pAi= f(CAi) 那么： 气膜传质速率：NA=kG(pA-pAi) (1) 相界面传质： pAi= f(CAi) (2) T,P A , B , pA A , S , CA 图8-1：吸收气液相平衡 p A G L p Ai NA δe δL CAi C A 相界面 图 8-8-2: 吸收传质双膜理论