化工基础化工基础课程内容要点回顾-7课件.ppt

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1、1 (1)过过过过程程程程:物质经过扩散,到达气液相接触面上;达到气液相接触面的物质溶于溶剂(液相);溶解的物质,从气液相接触面扩散到液相中。(2)滞滞滞滞流流流流膜膜膜膜层层层层:假设不管是气相或是液相,是层流还是湍流,在气液相接触面附近总有层层层层流流流流膜膜膜膜层层层层存在。(3)假假假假设设设设气气气气液液液液相相相相界界界界面面面面上上上上每每每每一一一一点点点点的的的的气气气气相相相相和和和和液液液液相相相相是是是是互互互互相相相相平平平平衡衡衡衡的的的的。pi和ci呈平衡关系,但p和ci以及c和pi也不存在平衡关系。1 (1)过过过过程程程程:物质经过扩散,到达气液相接触面上;达

2、到气液相接触面的物质溶于溶剂(液相);溶解的物质,从气液相接触面扩散到液相中。(2)滞滞滞滞流流流流膜膜膜膜层层层层:假设不管是气相或是液相,是层流还是湍流,在气液相接触面附近总有层层层层流流流流膜膜膜膜层层层层存在。(3)假假假假设设设设气气气气液液液液相相相相界界界界面面面面上上上上每每每每一一一一点点点点的的的的气气气气相相相相和和和和液液液液相相相相是是是是互互互互相相相相平平平平衡衡衡衡的的的的。pi和ci呈平衡关系,但p和ci以及c和pi也不存在平衡关系。2 2 有关有关有关有关吸收吸收吸收吸收的几个基本概念的几个基本概念的几个基本概念的几个基本概念 吸吸吸吸收收收收是是利利用用适

3、适当当液液体体吸吸收收(溶溶解解)气气体体混混合合物物中中的的有有关关组组分分(有有的的还还伴伴有有化化学学反反应应),以以分分离离气气体体混混合合物的一种操作。物的一种操作。(1)具有吸收能力的液体称为)具有吸收能力的液体称为吸收剂吸收剂吸收剂吸收剂;(2)被吸收的气体组分称为被吸收的气体组分称为吸收质吸收质吸收质吸收质(吸收组分吸收组分吸收组分吸收组分);(3)不被吸收剂吸收的气体组分称为)不被吸收剂吸收的气体组分称为惰性组分惰性组分惰性组分惰性组分。3 吸收的分类吸收的分类 吸收可分为物理吸收物理吸收和化学吸收化学吸收两类。物理吸收时,吸收组分仅溶解于吸收剂中,并不与吸收剂发生化学反应。

4、如果在吸收过程中组分与吸收剂还发生化学反应,这种吸收就叫做化学吸收化学吸收。F物理吸收所能达到的最大的程度取决于在吸收条件下气体在液体中的平衡溶解度;化学吸收的极限同时取决于气液相的平衡关系和其化学反应的平衡关系。F物理吸收的速率则主要取决于组分从气相转移到液相的扩散速度;在化学吸收过程中,吸收的速率除与扩散速率有关外,有时还与化学反应的速率有关。5 相平衡内涵及相应概念相平衡内涵及相应概念 经过足够长的时间接触后,当吸收速度和解吸速度相等,气相和液相中吸收质的浓度不再变化时,气液两相就达到了相相相相际际际际动动动动平平平平衡衡衡衡,简称相相相相平平平平衡衡衡衡或平平平平衡衡衡衡。此时,溶液中

5、吸收质的浓度为平平平平衡衡衡衡浓浓浓浓度度度度,也即吸收质在液体中的最大溶解度,也叫平平平平衡衡衡衡溶溶溶溶解解解解度度度度;溶液上方溶解气体(吸收质)的分压称为平衡分压平衡分压平衡分压平衡分压。6 亨利(亨利(Henry)定律)定律 在一定温度下,对于多数气体的稀稀溶溶液液,在气气体体总总压压不不高高(低于5 大气压,即506.5 kPa)的情况下,吸收质在液液相相中中的的浓浓度度与其在气相中的平衡分压气相中的平衡分压成正比。7 亨利定律的四种表达式亨利定律的四种表达式三个系数之间的关系为:提示:提示:提示:提示:稳定情况下分子扩散速率方程(费克定律稳定情况下分子扩散速率方程(费克定律稳定情况下分子扩散速率方程(费克定律稳定情况下分子扩散速率方程(费克定律)式中:N N分分分分扩散组分的分子传质速率分子传质速率分子传质速率分子传质速率 kmol/s或kmol/h;G 扩散物质量 kmol;时间 s或 h;A 传质面积 m2;c 扩散组分的浓度 kmol/m3;n 扩散距离 m;D D 比例系数,称为物质的分子扩散系数物质的分子扩散系数物质的分子扩散系数物质的分子扩散系数 cm2/s 或m2/h。9 传质速率方程式传质速率方程式 吸收质穿过气膜和液膜时的吸收传质速吸收质穿过气膜和液膜时的吸收传质速率方程式率方程式9 总吸收传质速率方程式总吸收传质速率方程式

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