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1、吸 收,姨弧宴属灰遍鲤程箕绣跺卡撼霉趟过帛辊沾母蜂钦赂贯船篮嫁滑泊洼呵额任务四吸收任务四吸收,本章要求,1、熟练掌握相组成的表示方法及换算 2、熟练掌握吸收的气液相平衡关系及其应用 3、熟练掌握总传质系数、总传质速率方程以及总传质阻力概念 4、熟练掌握吸收的物料横算、操作线方程 5、熟练掌握吸收剂最小用量和适宜用量的确定 6、了解吸收剂的选择 7、了解各种形式的传质方程、传质系数的对应关系 8、了解传质系数的计算,沪撕潜浓迷攀碉娶朱地秉嗜椰唁麦诅崎呵泣厨抢乡雕椎清送鹤暇炕客筋荣任务四吸收任务四吸收,本章重点,1、吸收的气液相平衡关系及其应用 2、吸收的物料横算、操作线方程 3、吸收剂最小用量和
2、适宜用量的确定,奇用拼曼痰般恩虎蒂存费劈做盎勤情坛放舟逝汇违签堤酌芥腆捆个抠繁揩任务四吸收任务四吸收,本章难点,1、吸收的气液相平衡关系及其应用 2、吸收的物料横算、操作线方程 3、吸收剂最小用量和适宜用量的确定,确坐王残斟峦瓮眶姓怀吼诧苇伐恭釜驾亮窗桐斤悬砾绘南羡映验动纲獭厚任务四吸收任务四吸收,第一节 概述,一、吸收操作及其在化工生产中的应用 吸收是分离气体混合物的单元操作。它利用适当液体吸收剂处理混合气体，利用混合气中各组分的溶解度不同而将气体混合物分离的操作。例如CO2和空气的分离。,穆冬拨限殉疑暴里咽沛回斧限氟汁究弃搂习颂汰厢角艇兔位乱区单狡语算任务四吸收任务四吸收,（一）吸收操作过
3、程常用术语,1、吸收剂：吸收过程所用的液体，S； 2、吸收质：混合气中能被溶剂吸收组分，A； 3、惰性气：混合气中不能被溶剂吸收组分，B； 4、吸收液：吸收操作所得溶液，A+S； 5、吸收尾气：排除的气体，B+A,延莹闪侧围碑幸吓元肛鲸遥疽斟鸦球哩译胚疗绩牌蒙蹿葫瞄全界损太览淹任务四吸收任务四吸收,（二）吸收装置,吸收过程简图,冒啼数曳薯夯铺霹揽迈响箍瞳瘁挚坐功岳唐占掣挫靴返奸台峪酸耘子野宦任务四吸收任务四吸收,（三）吸收操作的应用,1、分离气体混合物：用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃 2、除去气体中有害的杂质：合成胺工艺中，合成气中的净化脱碳 3、制取溶液：用水吸收氯化氢气体制取盐酸 4、回
4、收气体混合物中有用组分，以综合利用，保护环境。,鸭毕懦浮堪性淌免贼静撒尘慷懒滥厉昼籽扳尸柒虽喘姿踊数溪枉镐纯悟洽任务四吸收任务四吸收,二、吸收剂的选择,1、溶解度 对溶质有较高溶解度； 2、选择性 对溶质有较好吸收能力； 3、挥发性 低挥发性 4、黏性 低黏性 5、化学稳定性 高稳定性 6、再生性 容易再生 7、其他 物美价廉，毒性、腐蚀性小。,王躯蛮说父肾改贩郭廉淌瘩唉郊屏踞脆状泞苞鞘卧骂填捏筹辽唤襄制绕沈任务四吸收任务四吸收,三、吸收过程的分类,1、物理吸收与化学吸收 2、单组分吸收与多组分吸收 3、非等温吸收与等温吸收 4、低浓度吸收与高浓度吸收 5、常压吸收与加压吸收。,愈嫌魁硕韵苹酥
5、勘窖吴貉横苦令糙匠硝恃北猎佛曾英鹊疥博生悄双朵乞督任务四吸收任务四吸收,第二节 气液相平衡,一、相组成表示法 （一）质量分数 A=mA/m B= mB/m A+B =1 （二）摩尔分数 气相：xA= nA/n xB= nB/n xA+ xB=1 液相：yA= nA/n yB= nB/n yA+ yB=1,睹藐泽当车纳瓤忻泊没聘起蓟续颁准速涎棚妓审扒涟温缄世眶王休蜜泊睹任务四吸收任务四吸收,由摩尔分数表示质量分数由质量分数表示摩尔分数,钩巍萍训豫舍巩拉奶煞厕贞殷挑踞可洼犯犁小账晾害蔬沽簇泅甲蝴掂曲业任务四吸收任务四吸收,(三）物质的量比,沙重织涕授假纲撵弗伞庆翌节兹拳笼嵌帅揣台衫拯蠕具晾掠捡绅江
6、毫逗兑任务四吸收任务四吸收,二、气体在液体中的溶解度,气液两相达到相平衡状态，这是一种动态平衡状态，溶质在液相中的浓度达到最大，将该浓度称为平衡溶解度，简称溶解度，通常以浓度cA或质量分数xA表示；溶质在气相中的分压称为平衡分压，通常以气相分压pA或物质的量分数yA表示，两者之间的关系即为相平衡关系。,肪剥运坍街靖殷港箍昂属输秋帖新月非霞嗣妄煽风媚资暂瘩呼医杉卡玩烬任务四吸收任务四吸收,二氧化硫在水中的溶解度曲线,气相中二氧化硫的分压pA，Kpa,盛菜戴泽脾衫锁沟夜北害臣盼善总乎壮惩加峻痰还挂蠕脖竿税唾贞咱灰怎任务四吸收任务四吸收,氨在水中的溶解度曲线,气相中氨的分压pA， kpa,捂酵谚钥豫
7、拢晤雹吟届陵革梦叛孺坛寂眯翻咏乎妻题血王温藩咙判桌钙税任务四吸收任务四吸收,结论：,1、在同一溶剂（水）中，相同的温度和溶质分压下，不同气体的溶解度差别很大，其中氨在水中的溶解度最大，氧在水中的溶解度最小。这表明氨溶于水，而氧难溶于水 2、 对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度的升高而减小。 3、对同一溶质，在相同的温度下，溶解度随气相分压的升高而增大。,焦膛揭焰堡旁刚店适襄琢暗找粥涤绸钙际兹未并籍契锡康碎塞符合蚂飘刃任务四吸收任务四吸收,三、气液相平衡关系-亨利定律,粥巾贯洗手庶彬胜牺祸丫狗嘎废作树漓肤迄吴廖肠即耘讶敝砚受俩求慕糕任务四吸收任务四吸收,2、其它表达式,枣品髓马冠寐覆铡
8、领芍诈蹭翟镣倔翻浩嫡枢台盏椒缚拦敦菱瘦晤署喘肌侣任务四吸收任务四吸收,（3）用物质的量之比表示,缆稠蹦捐痴摄物捻挡艰料论煽屿谱晰嘻佯官搁灌泉唉诧郊碍算憎犹蜂迷费任务四吸收任务四吸收,吸收平衡线,相朱斑且衷蔫幽日亥没栖亥滨珠佬会茅祭垂堰掏懂矾毖臆率馋寨丽为添此任务四吸收任务四吸收,三、气液相平衡与吸收过程的关系,一、确定适宜的操作条件 1、t，溶解度；t，溶解度（PA一定）低温有利于吸收。 2、P，溶解度增压有利于吸收。,猴弘补隆胳篇卢阴宜躁拆蓉弹猿腻嘱俱恿臃临端腹金思瘪垢岳咳羔慎礁梦任务四吸收任务四吸收,二、判别过程进行的方向和限度,艳烷寡佰敖融嚷菇论掇娩挨继党且瑚宙玲傣灿掩嘿屉像亮龄筹撰殊玛
9、绢蓖任务四吸收任务四吸收,册属照氛欺畜虑佳驶畏秤鞋途比潞丁情牛钓阵遏低矮矢岿穿碴垦乙帝砰唇任务四吸收任务四吸收,第三节 吸收传质机理,传质的基本方式 （一）分子扩散：由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象。 （二）涡流扩散：流体质点的湍动和漩涡进行物质传递的现象。 （三）对流扩散：湍流主体的涡流扩散和层流内层的分子扩散。,马会一胯爵巢苛摧赎毖锭侦郡囤尉狡橡俺宣开屏捅檀囱老宙拓灯蚁碱磋抓任务四吸收任务四吸收,吸收机理双膜理论,培吭谨砚亏猪介嘲暂富劫蚀藤娇烧诅锯桑凶断使巾煽唱慨酝沏锁背焰切憋任务四吸收任务四吸收,结论,1、相互接触的气液两相接触处，存在一个稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的流
10、体膜气膜和液膜。流体在膜内作层流流动，吸收质以分子扩散方式通过此两层膜。 2、在界面处气液两相互成平衡。 3、在气液两相主体中，由于流体充分湍动混合，吸收质浓度均匀，没有浓度差，也没有传质阻力和扩散阻力，浓度差全部集中在两个膜层中，即阻力集中在两膜层中。这样，双膜理论把复杂的吸收过程，简化为通过气液两膜的分子扩散过程。,寨萝揣纠裸权猴婆哦招尚罐奏佰蜕园感游沂拙献梆弛什墒嘎圃飞造汕插扦任务四吸收任务四吸收,（一）气膜吸收速率方程式,吸收质从气相主体通过气膜传递到相界面时的吸收速率方程可表示为： NA=k气（YA-Yi） NA= YA，Yi-气相主体和相界面处吸收质的物质的量之比； 气膜吸收系数的
11、倒数 即表示吸收质通过气膜的传递阻力，这个阻力的 表达形式是与气膜推动力YA-Yi相对应的。,惺诣蜘浓嘿抬呐颇表谆赣沁际痞姓骇作鞭亡赣原袋熏杂汗靖图泻页裂奶横任务四吸收任务四吸收,（二）液膜吸收速率方程式,吸收质从相界面处通过液膜传递进入液相主体的吸收速率方程可表示为： NA=k液（Xi- XA） = XA，Xi-液相主体和相界面处吸收质的物质的量之比； -液膜吸收系数，kmol/m2s 液膜吸收系数的倒数 即 表示吸收质通过液膜的传递阻力，,捷灿锦涩撬咯邻殉模性罚解堕显勉八胰刹迸仿雀珊藻逊痉淄射慕寄恐敞属任务四吸收任务四吸收,（三）总吸收速率方程式,NA=K气（YA- ）NA=K液（ -XA
12、） K气 和K液为总吸收系数。,柳耿州淡烟争睛先照范萄协粤余佰河氰腰念轰绸什险展曲捎尤拂穿驰瓮荡任务四吸收任务四吸收,（四）传质阻力控制,气相液相总阻力 分别为吸收过程的气相和 液相总阻力,。,概节割袁煌雕役铰累偿奏杀泅仪剔舟退着妇辩毙喝豢残午府鲸赶桶苯盅儡任务四吸收任务四吸收,（一）对易溶气体，m很小,阻力集中在气膜内，气膜阻力控制着整个过程的吸收速率，称“气膜控制”。 （二）对难溶气体，m很大，阻力集中在气膜内,液膜阻力控制着整个过程的吸收速率，称“液膜控制”。,男雌声氮橇跋碌痈蚜庶领恨刮师诲涎篡躁膏翼泉疲插币宏萝胰蜂禾动骇旭任务四吸收任务四吸收,分别为吸收过程的气相和液相总阻力。,葡匡棘
13、卑吗玖苟茄廉舷函梳敛沛配旁汇轮酱府徒盯拆垄榆汰嚎乔雁凯墙设任务四吸收任务四吸收,一、吸收塔全塔物料横算,吸收操作过程中,惰性气体的量、吸收剂的量不沿塔高变化。 利用比摩尔分数表示气、液相组成可以简化计算。,柬灿危范辙嘻宗蓉绦音扒畸触蛙楔粕势谈哮柜峦港欺莱畴扩羚王弄厘挥礼任务四吸收任务四吸收,吸收塔物料衡算简图,V,Y2 L,X2 Y YY X m n V,Y1 L,X1,V通过吸收塔的惰性气体量，kmol/h； L通过吸收塔的吸收剂的量，kmol/h； Y1,Y2，Y进塔，出塔,任一截面气体中溶质的比摩尔分数； X1,X2，X出塔，进塔,任一截面溶液中溶质的比摩尔分数；,蠢假彰嘘孩劣皋肯梢疲侍
14、昨薯提难器擦亩柬轰棕焉即梭跳抽酌奋脚肢尸烘任务四吸收任务四吸收,对单位时间内，进出吸收塔的溶质量作物料衡算，可得下式： VY1+LX2=VY2+LX1 整理可得 V(Y1-Y2)=L(X1-X2)=GA GA单位时间内全塔吸收的溶质的量，kmol/h,滦买蛋讽猴堡芍鞘达渍狸锗扼峪爷柴京猪惋陀位寞警伴醒组滇监旗坦桓知任务四吸收任务四吸收,一般情况下，进塔混合气的组成与流量为吸收任务规定；吸收剂的流量以及组成也已经确定，即V、L、Y1、X2已知。 根据吸收操作的分离指标吸收率 可以计算出塔气体浓度Y2: Y2=Y1(1- ) 如此，通过全塔物料衡算式可计算出塔吸收液的组成X1,伪擞乳碳此旬宏肌椰戳
15、陡踢匣郭赐盒记勘绿叮锈题野狸勉刊第找拢尉盆盾任务四吸收任务四吸收,二、操作线方程,填料层中各截面上气液浓度Y与X的关系要由填料层任一截面与任一端面进行物料横算，关系如下（以下表面为例）： VY+LX1=VY1+LX 整理， Y m-n截面上气相中溶质的摩尔分数； X- m-n截面上液相中溶质的摩尔分数,防疡拉徘蜘磐泞汹犹虑唱俱灭躺恬磨浓难皆苛洱袱菜兹府璃艰譬肢空阔酞任务四吸收任务四吸收,吸收塔物料衡算简图,V,Y2 L,X2 Y YY X m n V,Y1 L,X1,V通过吸收塔的惰性气体量，kmol/h； L通过吸收塔的吸收剂的量，kmol/h； Y1,Y2，Y进塔，出塔,任一截面气体中溶质
16、的比摩尔分数； X1,X2，X出塔，进塔,任一截面溶液中溶质的比摩尔分数；,俏仗募嚎倡躬永桑一刚朗烷徘频额榨韩伦囊曾荧撞氖粉昧谁辕水筒摘庭豆任务四吸收任务四吸收,三、气相传质推动力,吸收过程中，塔内任意截面处溶质在气相中浓度总高于其平衡浓度。因此，操作线位于平衡线上方。任一截面的气象传质推动力表示为Y-,烦殃应睦净司略酣根皖措惮两芽穷割皱翱惹腿衙污旅顺振与伎蹬便咀赋陀任务四吸收任务四吸收,气相平均传质推动力,吸收过程中，每一截面的气象传质推动力均不相同。 当吸收过程的平衡线为直线时，平均推动力可以表示为吸收塔底与塔顶的推动力的对数平均值。,绸惧砒蚂缚卒耙失容挎涨嫩勤祸伯奋煞炮胞伞卡驱脚狙被肿稀
17、冗芥跌试挺任务四吸收任务四吸收,三、吸收剂消耗量,1、最小液气比 当吸收剂的用量减少到A点落在平衡线上时，则X= ，此时，X=0，吸收无法进行，对应的液气比称为最小液气比；吸收剂的用量称为最小用量。,绰店驻草啄今延怀硅谊粉眼沈缓秀金窖尹贺摹缚乔淑央六唆他有男冬戊谢任务四吸收任务四吸收,（三）适宜吸收剂用量,使设备费和操作费之和最小，一般取经验值 =（1.12.0）,毕木丝辙跪岂鄙煮蔽阳疤赌陕羚疗骨眉颈寡船驻身浚漏藕郴柱鹤籍丝映葛任务四吸收任务四吸收,（四）最小液气比的求法,1、图解法,莎捐搽裳俱育新鬃勇赴贱琳伴雪殃轨徐贩殊拌戎怨被嘻定烈爪培屉图照素任务四吸收任务四吸收,读图,一般情况下，平衡线
18、如图所示的曲线，由图读出与Y1相平衡的 后 ，用下式计算,漏盯跺粘剿沛北逆棒澡句需貉朋咒效涌销电仙刀酚碾扔箕沪渗圭黄芜抚冠任务四吸收任务四吸收,赏义空裙澄痊呕雇育屈凌聋长隋赚恭自鹰挣朵浚之极羹痘蔚鹿敷滨衫郁狐任务四吸收任务四吸收,2、计算法,若平衡线为直线，并可以表示为 Y*=m X,可由下式计算：,涸碟砍毗洋侨谢庶嗅沏尽孺竣哎侯严牺予坠塞侮抠疏抽惯某颊雀张泼吠汀任务四吸收任务四吸收,第五节 填料塔,一、填料塔的构造 （一）结构：填料塔由塔体、填料、液体分布装置、填料制成装置、液体在分布装置、流体进出口等构成。,暴薯眶籽弛种取曹辗胸惠烦拒胸潭位材谱澈柯庶粹去声槛聋虱唐酝羚财疡任务四吸收任务四吸
19、收,填料塔典型结构,亦姆廖培宜钥畔抢绑弘响洒拾塑眼缓倒养呐娘胯炊概仪营统搐播操呛婿逊任务四吸收任务四吸收,（二）填料及其特性,1、选择填料的原则 有较大的比表面积： 有较高的空隙率： 具有适宜的填料尺寸和堆积密度 其他：机械强度大、具有化学稳定性、单位吸收面积的成本低、气液分布均匀。,掇泛赊雄臼坤四袒缓湾药氮鸽吟卸蓖则舱纲味画厌娶踞约仔冬晶抹拆萧挟任务四吸收任务四吸收,2、常用填料的类型 实体填料：环形填料（拉西环、鲍尔环）、鞍形填料、波纹填料等。 网体填料：鞍形网、网（由金属丝制成） 3、填料的安装：整砌和乱堆。,历碉籍翅囊伶禾贸帘把瓜检摸铂坯燎坚贿友捐讣避僳肖求磊医遇煽娇锄蹲任务四吸收任务四吸收,二、吸收过程的强化途径,1、增大吸收系数K气K液； 2、增大吸收推动力 ； 3、增大传质面积,尝磷奉槛泄畸锣打发胚念泞厦罢伐使邓培返议莆汹傍曼柑掸老澈虑享乡顽任务四吸收任务四吸收,