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1、化工基础吸收第1页，本讲稿共27页第一节第一节 概述概述n吸收的操作依据n吸收操作的目的（用途）n吸收的分类n吸收剂的选择n吸收率（净化率）第2页，本讲稿共27页吸收的操作依据吸收的操作依据各组分在溶剂中的溶解度差异组分在溶剂中的选择性溶解第3页，本讲稿共27页吸收操作的目的（用途）吸收操作的目的（用途）n净化原料气n回收有用组分n制取某些产品n治理废气第4页，本讲稿共27页吸收的分类吸收的分类n物理吸收、化学吸收n单组分吸收、多组分吸收n等温吸收、非等温吸收n低浓度吸收、高浓度吸收本章重点本章重点：低浓度单组分等温物理吸收的低浓度单组分等温物理吸收的 原理及计算原理及计算第5页，本讲稿共27
2、页吸收剂的选择吸收剂的选择n溶解度n选择性n其它第6页，本讲稿共27页吸收程度的表征吸收程度的表征吸收率吸收率第7页，本讲稿共27页第二节第二节 吸收的基本理论吸收的基本理论n溶解度气液平衡（GLE）n亨利定律（Henrys Law）n双膜模型（Double-Film Model)n传质速率方程式第8页，本讲稿共27页溶解度溶解度气液平衡（气液平衡（GLE）n气体在液相中的饱和浓度，习惯上以单位质量（或体积）的液体中所含溶质的质量（或物质的量）来表示。n气相与液相之间的动态平衡动态平衡第9页，本讲稿共27页溶解度（续）溶解度（续）n同一温度和pA一定，cA有差异；n同一温度和cA一定，pA有差
3、异；n同一种溶质的溶解度随温度升高而降低。n加压、降温，提高气体的溶解度，对吸收加压、降温，提高气体的溶解度，对吸收有利有利；n减压、升温，降低气体的溶解度，对脱吸减压、升温，降低气体的溶解度，对脱吸有利有利。第10页，本讲稿共27页亨利定律（亨利定律（Henrys Law）n表达式一：n表达式二：n表达式三：n表达式四：第11页，本讲稿共27页双膜模型（双膜模型（Double-Film Model)n气液相界面两侧存在停滞的气膜和液膜；n每一相的传质阻力集中于膜内；n相界面传质阻力可忽略，即气液两相在相界面处达到平衡。第12页，本讲稿共27页传质速率方程式传质速率方程式n传质速率传质速率=传
4、质系数传质系数传质推动力传质推动力n单相（气相或液相）的传质速率方程式n总的传质速率方程式第13页，本讲稿共27页第三节第三节 吸收塔的计算吸收塔的计算n计算内容计算内容：吸收剂的用量 填料塔的填料层高度或板式塔的塔板数目 塔径第14页，本讲稿共27页第三节第三节 内容内容n物料衡算和操作性方程物料衡算和操作性方程n填料层高度的计算填料层高度的计算n操作型问题操作型问题n塔板数塔板数n脱吸脱吸第15页，本讲稿共27页物料衡算物料衡算(Mass Balance)和和操作线操作线(Operation Line)方方程程n全塔物料衡算全塔物料衡算：n操作线方程操作线方程：第16页，本讲稿共27页物料
5、衡算物料衡算(Mass Balance)和操作线和操作线(Operation Line)方程（续）方程（续）n最小液气比最小液气比：n实际液气比实际液气比：n低浓度气体吸收低浓度气体吸收：第17页，本讲稿共27页填料层高度的计算（低浓度气填料层高度的计算（低浓度气体吸收）体吸收）气相传入液相的溶质气相传入液相的溶质=气相所失溶质气相所失溶质=液相所得溶质液相所得溶质第18页，本讲稿共27页填料层高度的计算（低浓度气填料层高度的计算（低浓度气体吸收）（续）体吸收）（续）n气相总传质单元高度：n气相总传质单元数：n液相总传质单元高度：n液相总传质单元数：填料层高度填料层高度=传质单元高度传质单元高
6、度传质单元数传质单元数第19页，本讲稿共27页填料层高度的计算（低浓度气填料层高度的计算（低浓度气体吸收）体吸收）传质单元数的求法传质单元数的求法n对数平均推动力法：对数平均推动力法：操作线和平衡线均为直线操作线和平衡线均为直线n脱吸因数法：脱吸因数法：操作线和平衡线均为直线操作线和平衡线均为直线n图解积分法：图解积分法：平衡线可以不为直线平衡线可以不为直线n梯级图解法：梯级图解法：平衡线为直线或弯曲程度不大的曲线平衡线为直线或弯曲程度不大的曲线第20页，本讲稿共27页吸收塔的操作型问题吸收塔的操作型问题n设计型问题n操作型问题n计算的基本依据：物料衡算式：相平衡方程式：传质速率方程式：第21
7、页，本讲稿共27页塔板数塔板数n理论板（Theoretical Plate）:气液两相接触良好、传质充分，以致两相在离开时已达到平衡，即 成平衡n理论板数的图解法（梯级法）：交替使用物料衡算和气液相平衡关系交替使用物料衡算和气液相平衡关系第22页，本讲稿共27页塔板数（续）塔板数（续）n理论板数和传质单元数的相互关系相互关系：n理论板数和传质单元数的区别区别：概念不同计算依据不同n等板高度（HETP）：相当于一块理论板的填料层高度。第23页，本讲稿共27页脱吸（解吸）脱吸（解吸）n吸收：溶质由气相向液相传递n脱吸：溶质由液相向气相传递n脱吸的途径：减小p，或增大p*，或者兼而有之。n脱吸的具体方法：A.通入惰性气体气提 B.通入直接水蒸汽汽提（提馏）C.降低压力闪蒸第24页，本讲稿共27页脱吸（解吸）（续）脱吸（解吸）（续）当平衡线和操作线均为直线第25页，本讲稿共27页第四节第四节 其它类型吸收其它类型吸收n多组分吸收n化学吸收n非等温吸收第26页，本讲稿共27页第五节第五节 传质系数和传质理论传质系数和传质理论n传质系数的影响因素：传质系数的影响因素：物系的物性 填料或塔板的结构 流体的流动状况n传质理论：传质理论：双膜模型溶质渗透模型 表面更新模型 第27页，本讲稿共27页