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化工原理之气体吸收气体吸收是化工过程中常用的一种物理操作，它指的是将气体从气相吸收到液相中。
气体吸收广泛应用于环境工程、化工工艺、能源工程等领域，例如废气处理、石油炼制、烟气脱硫等。
一、气体吸收的基本原理气体吸收的基本原理是气体和液体之间的质量传递过程。
气体吸收的过程中，气体溶质分子通过气相和液相之间的传质界面传递到溶液中，从而实现气体从气相到液相的转移。
气体吸收的速度由以下几个因素决定：1.液相溶剂的性质：液相溶剂的挥发性、表面张力、黏度和溶解度等性质都会影响气体吸收的速度。
通常情况下，挥发性较强的溶剂对气体的吸收速率较快。
2.溶剂和气体溶质之间的亲和力：溶剂和气体溶质之间的亲和力越强，气体吸收速度越快。
3.传质界面的面积和传质界面的厚度：传质界面的面积越大，气体吸收速度越快；传质界面的厚度越薄，气体吸收速度越快。
4.溶解度：气体的溶解度越高，气体吸收速度越快。
5.气体浓度梯度：气体浓度梯度越大，气体吸收速度越快。
二、气体吸收的设备常见的气体吸收设备包括吸收塔、吸收柱和吸附塔等。
1.吸收塔：吸收塔是最常用的气体吸收设备之一，它主要由一个塔体和填料层组成。
气体通过底部进入吸收塔，液体从塔顶滴入塔体中。
在填料层的作用下，气体和液体之间的接触面积增加，从而促进气体的传质。
通过提供充分的接触时间和表面积，吸收塔可以实现高效的气体吸收。
2.吸收柱：吸收柱通常用于含有反应过程的气体吸收。
与吸收塔类似，吸收柱也包含一个塔体和填料层。
区别在于，吸收柱还包括一个液相反应器，用于在吸收气体的同时进行反应。
3.吸附塔：吸附塔是另一种常用的气体吸收设备，主要用于吸附分离等工艺中。
吸附过程通过吸附剂将目标气体吸附在其表面上实现。
吸附塔通常由多个吸附层和吸附剂床组成，气体从底部进入吸附塔，经过吸附剂床后，被吸附物质从气相转移到固相中，从而实现气体吸附。
三、气体吸收的应用气体吸收在化工工艺中有着广泛的应用。
1.废气处理：气体吸收是一种有效的废气处理方法，可用于去除废气中的有害污染物，如二氧化硫、氮氧化物等。
第二章气体吸收第一节概述2.1.1 气体吸收过程一、什么是吸收：气体吸收是用液体吸收剂吸收气体的单元操作。
二、吸收基本原理：是利用气体混合物中各组分在某一液体吸收剂中溶解度的不同，从而将其中溶解度最大的组分分离出来。
三、吸收的特点：吸收是一种组分从气相传入夜相的单向扩散传质过程。
四、传质过程：借扩散进行物质传递的过程称为传质过程。
除吸收外，蒸馏.萃取.吸收.干燥等过程，也都属于传质过程。
五、S吸收剂（溶剂）S+液相吸收液（溶液）A扩散：由于微粒（分子.原子等）的热运动而产生的物质迁移现象。
可由一种或多种物质在气、液或固相的同一相内或不同相间进行。
主要由于温度差和湍流运动等。
微粒从浓度较大的区域向较小的区域迁移，直到一相内各部分的浓度达到一致或两相间的浓度达到平衡为止。
扩散速度在气相最大，液相次之，固相中最小。
吸收在化工生产中的应用极为广泛，其目的主要有四点：SO制98%的硫酸）。
一、制造成品（93%的硫酸吸收3二、回收有价值的气体，（焦化厂用洗油处理焦炉气以分离其中的苯等芳香烃）。
三、去掉有害气体（如合成氨厂用氨水或其它的吸收剂除去半水煤气中的硫化氢）。
四、三废处理：（如用吸收法除净硫酸生产尾气中的二氧化硫。
）总之吸收的目的可用四个字来概括：去害兴利。
2.1.2 气体吸收的分类一、物理吸收：吸收过程中吸收质只是简单地从气相溶入液相，吸收质与吸收剂间没有显著的化学反应或只有微弱的化学反应，吸收后的吸收质在溶液中是游离的或结合的很弱，当条件发生变化时，吸收质很容易从溶剂中解吸出来。
如用水吸收二氧化碳。
物理吸收是一个物理化学过程，吸收的极限取决于操作条件下吸收质在吸收剂中的溶解度、吸收速率则取决于吸收质从气相主体传递入液相主体的扩散速率。
物理吸收都是可逆的一般热效应较小。
二、化学吸收：吸收过程中吸收质与吸收剂之间发生显著的化学反应。
例如NaOH 吸收2CO 。
化学吸收时，吸收平衡主要取决于当时条件下吸收反应的化学平衡，吸收速率则取决于吸收质的扩散速率和化学发应速率，因为化学吸收降低了吸收质的浓度故吸收速率一般比同样条件下没有化学反应的物理吸收速率大。
气体吸收名词解释
气体吸收是指气体被其他物质吸收并进入其中的过程。
在化学和物理领域中，气体吸收经常涉及到气体溶解、吸附和反应等过程。
气体溶解是指气体分子在液体中被吸收并与溶剂分子相互作用的过程。
气体溶解可以通过增加溶剂和气体之间的接触面积、提高溶剂的温度或压力来增加。
溶解度通常用溶解度曲线来描述，它表示了在不同温度和压力下溶剂能够溶解的气体的最大量。
气体吸附是指气体吸附剂表面上的分子吸引和捕获气体分子的过程。
吸附可以分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指气体分子在吸附剂表面上通过分子间力相互作用被吸附的过程，其吸附速度较快，吸附强度较弱。
化学吸附是指气体分子在吸附剂表面上发生化学反应并形成化学键的过程，其吸附速度较慢，吸附强度较强。
气体吸收还可以是指气体在化学反应中被反应物所吸收的过程。
这种吸收通常是一个反应物与气体发生化学反应，并在反应中形成产物的过程。
气体吸收在许多工业领域中被广泛应用，如空气污染控制、气体分离和催化反应等。
总之，气体吸收涉及到气体在液体或固体中被吸收的过程，可以通过溶解、吸附或化学反应来实现。
该过程在科学研究和工业生产中具有重要意义。
气体吸收知识点总结一、气体吸收的基本原理气体吸收是一种物理与化学相结合的过程，其基本原理主要包括气体与溶剂之间的质传和能传。
质传是指气体分子在气-液界面附近的扩散传输，包括气体分子的渗透、重新吸附和溶解等过程。
能传是指气体分子在溶液中释放或吸收能量，从而参与到化学反应中。
对于溶液吸收来说，通常会发生溶解、吸附、反应等过程。
在气体吸收过程中，溶剂的选择是十分重要的。
常用的溶剂包括水、乙醇、甲醇、丙酮等。
不同的溶剂对于不同的气体有着不同的选择，具体的选择需要考虑其溶解度、选择性、毒性、成本等因素。
二、影响气体吸收的因素1. 气体性质气体的性质对气体吸收的影响十分显著。
例如，气体的溶解度、扩散系数、表面张力等均会影响气体在溶液中的吸收速率。
2. 溶剂性质不同的溶剂对气体的溶解度不同，对于不同的气体有不同的选择。
此外，溶剂的粘度、温度、酸碱性等也会影响气体的溶解和吸收速率。
3. 操作条件操作条件包括温度、压力、气体流量、溶液浓度等。
这些操作条件对气体吸收的速率、效率、能耗等方面都有着重要的影响。
4. 设备结构设备结构对气体吸收的效率、能耗、稳定性等都有很大的影响。
例如，吸收塔的塔板设计、填料结构、液体循环方式等都会对气体吸收过程产生影响。
5. 质量传递模式质量传递模式包括气体-液体相间的传递和气体在液相中的扩散传递。
传质速率和传质方式会对气体吸收过程产生影响。
6. 气液接触方式气液接触方式包括气液接触面积、气液接触时间等。
这些因素直接影响着气体分子与溶剂分子之间的相互作用过程。
三、气体吸收的工艺方法根据气体吸收过程中气体与溶剂之间的相互作用方式，气体吸收的工艺方法主要包括物理吸收、化学吸收和生物吸收等。
1. 物理吸收物理吸收是指气体分子在溶剂中的溶解和吸附过程。
物理吸收的主要方式包括分子间力作用（如范德华力、静电作用）和气液相间传递。
常见的物理吸收方法包括吸附、解吸、扩散等过程。
物理吸收主要应用于一些低气体浓度和不易发生化学反应的气体分离和净化。
第六章吸收一、名词解释(每题2分)1、吸收：利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。
2、分子扩散：是凭借流体分子无规则热运动而传递物质的，发生在静止或层流流体里的扩散就是分子扩散。
3、扩散通量：单位面积上单位时间内扩散传递的物质量称为扩散通量，其单位为kmol/m2.s。
4、涡流扩散：凭借流体质点的湍动和旋涡来传递物质的现象，称为涡流扩散。
5、体积吸收系数：是在单位推动力下，单位时间、单位体积填料层内吸收的溶质量。
6、脱吸因数：是平衡线斜率与操作线斜率的比值，量纲为1，S=mV/L。
7、吸收因数：是操作线斜率与平衡线斜率的比值，量纲为1，A=L/mV。
8、喷淋密度：单位时间内喷淋在单位塔截面积上的液相体积，m3/（m2h）即m/h。
9、脱吸：使溶解于液相的气体释放出来的操作称为脱吸。
二、选择题（每题2分）１、对极易溶的气体，气相一侧的界面浓度y i__________y e。
A 大于B 等于C 接近于D 小于C2、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，____________________。
A 回收率趋向最高；B 吸收推动力趋向最大C 操作最为经济；D 填料层高度趋向无穷大D3、选择题：（按A 增加 B减少C 不变 D 不定填入括号内）随温度增加，气体的溶解度（），亨利系数E（）。
B A4、选择题：（请按A 增加 B 减少C 不变填入括号内）对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将（），亨利系数Ｅ将（）。
C C5、选择题：（请按A增加 B 减少 C 不变填入括号内）在常压下用水逆流吸空气中的CO2，若将用水量增加，则出口气体中的CO2含量将（）气相总传质系数Ky将（），出塔液体中CO2浓度将（）。
B A B6、选择题：（按 A增加 B减少C 不变填入括号内）含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若其他操作条件不变，而入口气体量增加，则对于气膜控制系统：其出口气体组成y2将（）；出口液体组成x1将（）；溶质回收率将（）。
A A B7、当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）——————。
A y增大一倍B p增大一倍C y减小一倍D p减小一倍。
C8、对含低浓度溶质的气体与溶液的平衡系统，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中摩尔浓度的差值是__________。
A 正值B 负值C 等于零D 不定D9、用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体，生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为113kPa，相平衡常数m = 0.25，已知其气膜吸收分系数k G=1.2310-2kmol/(m2h kPa)，液膜吸收分系数k L=0.85m/h，则该系统属于__________控制过程。
A 气膜控制B 液膜控制C 双膜控制D 不确定A与_____无关。
10、吸收塔设计中，最大吸收率maxA 液气比B 液体入塔浓度x2C 相平衡常数mD 吸收塔型式D11、在吸收中，当相平衡关系为直线，且气液浓度都很低时，以下说法中_________是错误的。
A k y沿塔高的变化可以忽略不计B K y随浓度的变化可以忽略不计C k x随塔高的变化可以忽略不计D K y随溶解度系数的变化可以忽略不计。
D12、只要组分在气相中的分压__________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。
A 大于B 小于C 等于D 不等于A13、吸收中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数＿＿＿＿＿（增大，减小，不变），传质推动力＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿A 增大B 减小C 不变B C14、在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障水量减少时,气相总传质单元数N OG___________A 增加B 减少C 不变A15、根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数___________A 大于液相传质分系数B 近似等于液相传质分系数C 小于气相传质分系数D 近似等于气相传质分系数Ｂ16、单向扩散中的漂流因子_____。
A >1B <1C =1D 不一定A17、已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm,E2=0.011atm,E3=0.00652atm,则______A t1<t3B t1>t3C t2<t3D t1>t2A18、低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中，若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则：液相总传质单元高度H OL（A 增加 B 减少 C 基本不变 D 不定）液相总传质单元数N OL（ A 增加 B 减少 C 基本不变 D 不定）气相总传质单元高度H OG（A 增加 B 减少 C 基本不变 D 不定）操作线斜率将（A增加 B 减少 C 基本不变 D 不定）C C A B19、采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（A 增加 B 减少 C 不变）气膜阻力（A 增加 B 减少 C 不变）。
B C20、某吸收过程，已知其气相传质分系数k y=410-4kmol/(m2s)，液相传质分系数k x=810-4kmol/(m2s) 由此可判断该过程为__________。
A 液膜控制B 气膜控制C 判断依据不足D 气膜阻力和液膜阻力相差不大C21、在以下情况中，哪一个属液相扩散控制？_________A 操作线极平（斜率极小）B 溶解度系数H极高；C 平衡线为y=mx，常数m极小D 系统服从亨利定律，亨利系数E极高。
D22、两个低浓度溶质的汽液平衡系统。
系统1液相总浓度大于系统2，若浓度溶质相等，气相分压相等，则溶解度系数H1________H2，亨利系数E1_________E2A 大于B 小于C 等于D 不确定C A23、扩散通量式 J A=-D(dC A/dZ)A 可以用于多组分系统 B只能用于双组分系统, 但可以同时用于液相或气相系统C只能用于稀溶液 D 只能用于理想气体 E 只能用于液相B24、在双膜模型中，气液界面没有传质阻力的假定等同于下述论点____________。
A y*=yB x*=xC x i*=x iD y i=x iC25、传质速率N A等于扩散通量J A的条件是____________。
A 单向扩散B 等分子相互扩散C 湍流流动D 稳定过程B26、双组分气体（A、B）在进行定常分子扩散，J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率，当整个系统为单向扩散时：┃J A┃（A 大于 B 等于 C 小于）┃J B┃ ┃N A┃（A 大于 B 等于 C 小于）┃N B┃B A27、双组分理想气体混合物中，组分A 的扩散系数是——————（A系统的物质属性 B 组分A 的物质属性C 只取决于系统的状态）；当系统总浓度增加时，此扩散系数将——————（A增加B 减少 C 不变 D 不定）；当系统中组分B 的分子量增加时，此扩散系数将——————（A 增加B减少 C不变D 不定）。
A B B28、在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作条件不变，而液量与气量成比例同时增加，则：气体出口组成y2为（A 增加 B 减少 C 不变 D 不定）液体出口组成x1为（A 增加 B 减少 C 不变 D 不定）回收率将（A 增加 B 减少 C 不变 D 不定）A B B29、对解吸因数A1＝0.6的系统进行逆流吸收，相平衡关系y ＝mx ，当塔高为无穷大时，若系统压力减小一倍，而气液摩尔流量与进口组成均不变，则此时气体入口组成y 1将__________ y e 。
A 大于B 小于C 等于D 不确定C30、对常压操作的低浓度吸收糸统，当糸统总压在较小范围内增加时，亨利糸数E 将（ ），相平衡常数将（ ），溶液解糸数H 将（ ）。
A 增加B 降低C 不变D 不确定C B C31、操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将（ ）；又当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，仅降低入塔气 体浓度，则吸收率将（ ）。
A 增大B 降低C 不变D 不确定A C32、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质单元高度将（ ）；气相 总传质单元数将（ ）。
A 增加B 减少C 不变D 不确定；A B33、“液膜控制”吸收过程的条件是（）A 易溶气体，气膜阻力可忽略B 难溶气体，气膜阻力可忽略C 易溶气体，液膜阻力可忽略D 难溶气体，液膜阻力可忽略B二、填空题（每题2分）1、 如图所示为同一温度下A 、B 、C 三种气体在水中的溶解度曲线。
由图可知，它们溶解度大小的次序是______________________；因为_____________________________________。
3C >B > A ，在相同气相分压下，Ae Be ce C C C >>2、 由于吸收过程气相中的溶质分压总是__________液相中溶质的平衡分压，所以吸收过程的操作线总是在其平衡线的__________。
大于，上方3、 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将__________，N OG 将__________ 。
不变，变大4、某低浓度气体吸收过程,已知:相平衡常数m=1,气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4Kmol/(m 3 s),k xa =0.4kmol/(m 3.s)。
则该吸收过程为_________膜阻力控制。
气膜阻力占总阻力的百分数为______;该气体为_____溶气体。
漂流因数可表为______,它反映_____________________。
气膜 100% 易 P/P Bm 由于总体流动的存在使传质速率比单纯分子扩散增加的倍数。
5、在某填料塔中，用清水逆流吸收某溶液，如果被吸收下来的溶质量为N A 时，可使出塔溶液达到平衡，其组成为x 1e ，则此时溶剂用量最小，其值L min ＝__________。
e A x N 16、对低浓度溶质的气液传质系统A 、B ，在相同操作条件下，A 系统中的溶质溶解度较B 系统中的溶质溶解度高，则A 系统的亨利系数E A ____E B ,相平衡常数m A _____m B 。
<，<7、 在101.3kPa 、20℃下，某低浓度气体被清水吸收，气相传质分系数k G =9.8710-4 kmol/(m 2hkPa)，液膜吸收分系数k L =0.25 kmol/(m 2h kmol/m 3)，溶质的溶解度系数H ＝1.48 kmol/(m 3kPa)，则该溶质为__________溶气体，气相总传质系数K y =__________ kmol/(m 2h)，液相总传质系数K x =__________ kmol/(m 2h)。
