第九章吸收解析

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(2)单组分吸收与多组分吸收 ❖ 单组分吸收：在吸收过程中，若混合气体中只有
一个组分被吸收，其余组分可认为不溶于吸收剂 ，则称之为单组分吸收； ❖ 多组分吸收：如果混合气体中有两个或多个组分 进入液相，则称为多组分吸收。
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(3)等温吸收与非等温吸收 ❖ 等温吸收：气体溶于液体中时常伴随热效应，若
自由度数 F 组分数C 相数 2
A
c
A
3 2 2 3 (对双组分气体) A+B
对双组分气体吸收，所有变量共4个：
（气体）
温度T、总压P、气相组成、溶解度
S （液体）
c
A
f
T, P, pA
----独立变量只有3个，例如：T、P、pA
在几个大气压以内、温度T一定条件下，
c
A
f pA
成分为溶质A和溶剂S； ❖ 吸收操作中排出的气体称为吸收尾气，其主要成
分是惰性气体B及残余的溶质A。
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第一节 概述
二、吸收的目的
1．制取产品
例如，用稀硫酸吸收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。
第一节 概述
一、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。
气体混合物 液体
A 溶质 B
C 惰性组分 D
S 吸收剂
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相界面 4/97
❖ 吸收操作中所用的液体称溶剂或吸收剂 ❖ 混合气体中能被溶解的组分称溶质或吸收质 ❖ 混合气体不能溶解的组分称为惰性组分或载体 ❖ 吸收操作中所得到的溶液称为吸收液或溶液，其
相平衡关系：平衡时溶质组分在气液两相中的浓度关系为相 平衡关系。
溶解度曲线：气液相平衡关系用二维坐标绘成的关系曲线成 为溶解度曲线。
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第二节 气液相平衡（溶解平衡）
一、溶解度及溶解度曲线
气液达到相平衡时，液相中的溶质浓度称为溶解度，记作
c
A
根据相律可知， 相平衡时
低浓度吸收的特点： （1）气液两相流经吸收塔的流率为常数； （2）低浓度的吸收可视为等温吸收。
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第一节 概述
四．吸收设备及流程
板 式 塔
1、吸收设备-----塔设备 填料塔 板式塔
填 料 塔
吸收剂
吸收尾气 气体
溶剂
吸
收
1
塔
混合气
n
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气体
溶剂
填料
吸收液
多塔吸收流程
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第一节 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．黏性----- 黏度要低
A
5．其它-----无毒、无腐蚀性、不易燃烧、 A+B 不发泡、价廉易得，并具有 （气体）
化学稳定性等要求。
S （液体）
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1Байду номын сангаас/97
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9.3.6 研究吸收操作的约定简化条件 •气体混合物中只一个组分(溶质)溶于溶剂，而其他
组分在溶剂中的溶解度极低,可忽略。 •溶剂的蒸汽压很低，溶剂不挥发。 •只讨论微分接触的计算方法 •连续定态操作
被吸收气体
被吸收气体
逆流吸收操作示意图
板式塔
填料塔
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第一节 概述
2．吸收流程 吸收与解吸
单一吸收塔流程：
吸收剂常常需 要回收再利用
吸
解
收
吸
塔
塔
吸收-解吸流程
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2．吸收流程 多塔吸收流程
第一节 概述
（a）气、液串联（逆流）
（b）气体串联、液体并联（逆流）
目录
第九章 吸收
第一节 概述
一、什么是吸收 二、吸收的目的 三、吸收分类 四、吸收设备及流程 五、吸收剂的选择
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目录
第九章 吸收
第二节 气液相平衡
一、溶解度及溶解度曲线 二、亨利定律
第三节 吸收过程模型及吸收速率方程
一、双膜模型 二、吸收速率方程
第四节 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算
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❖ 9.3.7 要求 ❖ 1、吸收的机理 ❖ 2、设计型计算—吸收剂选择—吸收剂用量 ❖ 3、操作型计算 ❖ 9.3.8 理论 ❖ 1、物料平衡 ❖ 2、相平衡关系 ❖ 3、速率
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第二节 气液相平衡
一、溶解度及溶解度曲线
平衡状态：在一定温度和压力下，使一定量的吸收剂与混合 气体充分接触，气相中的溶质便向液相溶剂中转移，经 过长期充分接触之后，液相中溶质组分的浓度不在增加 ，此时气液两相达到平衡，此状态为平衡状态。
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。
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热效应很小，或被吸收的组分在气相中的浓度很 低，而吸收剂用量很大，液相的温度变化不显著 ，则可认为是等温吸收； ❖ 非等温吸收：若吸收过程中发生化学反应，其反 应热很大，液相的温度明显变化，则该吸收过程 为非等温吸收过程。
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(4)低浓度吸收与高浓度吸收 低浓度吸收：如果溶质在气液两相中摩尔分数均小于0.1时 ，吸收称为低浓度吸收; 高浓度吸收：通常根据生产经验，规定当混合气中溶质组 分A的摩尔分数大于0.1，且被吸收的数量多时，称为高浓 度吸收。
或 pA F cA
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第二节 气液相平衡
一、溶解度及溶解度曲线
一、物料衡算和操作线方程 二、吸收剂用量的确定 三、塔径的计算 四、填料层高度的计算
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目录
第九章 吸收
习题课 第四节 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算
五、高浓气体吸收 六、解吸
第五节 其他类型的吸收简介
第九章小结
第三版第18次印刷的教材更正
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第九章 吸收