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化工单元操作 吸收

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吸收技术—确定吸收装置的工艺(化工单元操作课件)

吸收技术—确定吸收装置的工艺(化工单元操作课件)

04 任务四 操作吸收装置
（2）载液区。 当气速超过A点对应的气速时，下降液
膜受到向上移动的气流的曳力较大，于是开 始阻止液体向下流动，使液膜增厚，填料的 持液量开始随气速增加而增大，此现象为拦 液现象，开始出现拦液现象的气速称为载点 气速。气速超过载点气速后lgΔp-lgΔu关系 斜率大于2。
04 任务四 操作吸收装置
（3）液泛区。 当气速继续增加达到B点所对应的气速时，由于液 体不能顺利通过，使填料层的持液量不断增加，最终填 料层几乎充满了液体，此时气速增加很小就会引起压降 急剧升高，以致出现液泛现象，出现液泛时的气速称为 泛点气速。 从载点到泛点间的区域，称为为载液区；泛点以上 的区域为液泛区。液泛区的lgΔp-lgΔu关系斜率可达10 以上。
具体调控的方案最直接的有：降低吸收剂入塔温度或增大吸收剂的喷 淋量、降低混合气体入塔温度等。
04 任务四 操作吸收装置
2.吸收操作压力 提高吸收操作压力，可以提高混合气体中溶质组分的分压，即增 加吸收推动力，有利于气体溶质的溶解吸收。但压力过高，操作难度 和操作费用增加，所以吸收不是特别需要（如吸收后的气体进入高压 系统）时，通常采用常压吸收。
04 任务四 操作吸收装置
归纳与总结：
1. 吸收操作开停车等。 2. 吸收操作中的故障与处理方法。
模块六 吸收技术
目录
CONTENTS
04 任务四 操作吸收装置
04 任务四 操作吸收装置
吸收操作是在吸收塔内，利用向气体混合物系统加入液体（吸收 剂），使均相的气体混合物变成气液非均相物系，气体混合物中的溶质 被吸收剂吸收，完成混合物中的溶质与惰性组分的分离，达到气体混合 物分离的目的。
吸收操作规程制定时，须充分体现操作的安全性、经济性及操作可 实施性等。

化工单元操作及设备吸收操作

化工单元操作及设备吸收操作
第一节 概述
❖ 在化工生产中，通常会遇到均相物系混合 物的分离问题，即将这些混合物分离为较 净或几乎纯态的物质。利用原物系中各组 分间某种物性的差异，从而将均相物系形 成一个两相物质，达到分离的目的。物质 在相间的转移过程称为物质传递过程（简 称传质过程）。化学工业中常见的传质过 程有蒸馏、吸收、干燥、萃取和吸附等单 元操作。
两膜层的阻力为吸收过程的两 个基本阻力，决定了传质速率的大 小——双阻力理论。
吸收过程 ：气相中吸收质的p>p* 时，吸收质以p-p*推动 力克服气膜厚度的阻力，以分子扩散的方式通过气膜到相
界面上，界面上 pi 和Ci 成平衡，吸收质以Ci –C的浓度
差推动力克服液膜厚度的阻力，以分子扩散穿过液膜，从 界面扩散到液相主体，完成此过程。
六、吸收与蒸馏操作的区别
七、吸收操作流程：如下图
吸收操作流程
八、吸收设备
第二节 吸收的气液相平衡
一、相组成的表示法 吸收剂和惰性气体的用量在吸收过程中不发
生变化，只有吸收质的量发生变化。 1.比质量分率，XW、YW 混合气中两组分的质量之比。kgA/kgB XW，A=mA/mB=xW,A/xW,B
（3）废气的治理。生产过程中排放的废 气往往含有对人体和环境有害的物质，
如ＳＯ２、Ｈ２Ｓ等这类环境保护问题已 愈来愈受重视。选择适当的工艺和溶剂 进行吸收是废气治理中应用较广的方法。
第一节 概述
四、实现吸收操作的条件 ⑴选择适宜的吸收剂是实现吸收操作的必要
条件 ⑵利用混合气中各组分在相同条件下具有不
第二节 吸收的气液相平衡
2.比摩尔分率，X、Y 混合气中两组分的摩尔数之比。 XA=nA/nB=xA/xB=xA/(1-xA) 3.比质量分率与比摩尔分率之间的关系

化工单元操作：吸收剂用量计算

化工单元操作：吸收剂用量计算

吸收剂用量
随 L/V 的减小，操作线与平衡线是相交还是相切取决于平衡线的形状。
Y
Y1
(L/V)mi
n
T
Y2
Y*=f(X) B(C)
o
X2
X1,max=X1* X
Y
B Y*=f(X)
Y1
(L/V)minCTY2o
X2
X1,max X1* X
最小液气比的计算式：
L Y1 Y2 V min X1,max X 2
➢ 选取的 L/V ，操作线斜率 ，操作线与平衡线 的距离 ，塔内传质推动力 ，完成一定分离任 务所需塔高 ；
➢ L/V ，吸收剂用量 ，吸收剂出塔浓度 X1 ，循 环和再生费用 ；
➢ 若L/V ，吸收剂出塔浓度 X1 ，塔内传质推动 力 ，完成相同任务所需塔高 ，设备费用 。
当 L/V 下降到某一值时，操作线将与平衡线相交或 者相切，此时对应的 L/V 称为最小液气比。
➢ 根据生产实践经验，一般取
L V
1.2
~
2.0
L V
min
两线在 Y1 处相交时，X1,max=X1*； 两线在中间某个浓度处相切时， X1,max<X1* 。
吸收剂用量
其中，当两线在 Y1 处相交时，X1,max=X1*；
Y
Y*=f(X)
Y * mX
Y1
(L/V)mi
n
T
Y2
B(C)
o
X2
X1,max=X1* X
若吸收剂为纯溶剂，即 X 2 0
m ( L
V
)min
Y1 Y2
Y1 m
X
2
m Y1 Y2 Y1
Lmin mV

化工单元操作 吸收

化工单元操作 吸收

1926年，由刘易斯和惠特曼提 出“双膜理论”，至今应用比较广泛。 气液接触界面的两侧分别有一层 气膜和液膜，将所有问题的研究集中 到这两层膜内。
双膜理论的内容
• 相互接触的气、液两流体间存在稳 定的相界面，界面两侧各有一个很 薄的有效层流膜层。吸收质以分子 扩散方式通过此二膜层。 • 在相界面处，气、液两相达于平衡。 • 在膜层以外的气、液两相中心区， 由于流体充分湍动，吸收质的浓度 是均匀的，即两相中心区内浓度梯 度为零，全部浓度变化集中在两个 有效膜层内。
K液或kl —气膜吸收分系数， 2· kmol/(m s)。
1/k液 为液膜传质阻力。
由以上研究可知，分系数 （膜系数）表示的吸收速率方 程中有Xi、Yi，而实际操作中 气液界面上的浓度时无法测量 的，因此，分系数法不能应用 于实际计算。
此问题转向可应用型研究，其原 理：以同一相中的实际状态浓度X、 Y和平衡浓度X*、Y*的差为推动力。
吸收速率
吸收速率定义：单位时间内通过 单位传质面积的吸收质（溶质） 的量。用符号NA表示，其单位为 kmol/(㎡· 推动力 s) 计算依 速率 系数 推动力 阻力 据： 因此，表达式类似于传热速率表 达式。
传质的推动力为浓差，而在吸 收中表示浓差的方法很多，这里主 要讨论以摩尔比表示的浓差的表达 式。
亨利定律的其它表达形式
1、用摩尔浓度表示
cA p H nA nA V E cA * pA Ex E E cA n n V c H S c cS 则有：H E E EM S
* A
cA p H
* A
c H E
H ：1)H 大，溶解度大，易溶气体
H 小，溶解度小，难溶气体
一、相组成表示方法

吸收单元操作的基本原理和目的

吸收单元操作的基本原理和目的

吸收单元操作的基本原理和目的
吸收单元操作是一种常用的化工过程，其基本原理是利用吸收剂与气体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度差异，将气体中不同组分从气相转移到液相中。

吸收单元操作的目的主要包括以下几个方面：
1.分离气体混合物
吸收剂可以将气体混合物中的不同组分进行选择性吸收，使其从气相转移到液相中，从而实现气体混合物的分离。

例如，用碳酸钾溶液吸收二氧化碳，从混合气体中分离出二氧化碳后，剩余的气体则主要为氧气。

2.提纯和浓缩
吸收剂可以选择性吸收混合物中的某一组分，同时将其他组分留在气相中。

通过控制吸收剂的浓度、温度等条件，可以将被吸收组分从液相中释放出来，从而实现提纯和浓缩的目的。

例如，用稀硫酸吸收氨气，可以将氨气从混合气体中分离出来并浓缩成浓氨水。

3.化学反应
吸收剂可以与气体混合物中的某些组分发生化学反应，从而将其转化为液相中的化合物。

例如，用碱性溶液吸收二氧化碳，可以将其转化为碳酸盐类化合物。

4.回收和利用
吸收剂可以将气体混合物中的有用组分回收并加以利用。

例如，用有机溶剂回收天然气中的乙烷、丙烷等组分，可以将它们用于化工生产或其他领域。

5.环境保护
吸收剂可以去除气体混合物中的有害组分，从而减少对环境的污染。

例如，用碱性溶液吸收烟气中的二氧化硫，可以减少二氧化硫对大气的污染。

总之，吸收单元操作是一种有效的气体混合物处理方法，可以用于分离、提纯、浓缩、化学反应、回收和环境保护等领域。

通过选择合适的吸收剂和控制操作条件，可以实现不同的目的和应用。

吸收技术—确定吸收操作条件(化工单元操作课件)

吸收技术—确定吸收操作条件(化工单元操作课件)

C
Y1
Y- Y*
Y2
B
Y*=f(X)
量 GA=V(Y1-Y2)，L/V 的减小是有限的。
当 L/V 下降到某一值时，操作线将与平衡线相
任务二
确定吸收操作条件
02
VY1 LX 2 VY2 LX 1
V (Y1 Y2 ) L( X 1 X 2 )
L, X2
V, Y2
V, Y
下标“1”代表塔内填料层下底截面，
下标“2”代表填料层上顶截面。
V ——单位时间通过塔的惰性气体量；kmol(B)/s ；
L ——单位时间通过吸收塔的溶剂量；kmol(S)/s ；
③沸点高，热稳定性好，不易起泡；
④在操作温度下黏度小，保证液体在塔内流动性能好，从而提高吸收效果，
降低液体输送功耗；
⑤化学稳定性高，腐蚀性低、无毒、不燃；
⑥吸收剂价廉易得，易于再生循环使用。
任务二
确定吸收操作条件
02
吸收剂选用方法：
①对于物理吸收，要求溶解度大，可利用物质“相似相溶”原则选用吸收剂；
02
依据表中混合气体的性质及分离要求，分析选用分离方法
分离物系
选用的吸收剂
吸收方法
选用理由（备注）
煤制半水煤气-脱硫
（N2+CO+H2+CO2+
H2S）
氨水-液相催化剂
二乙醇胺
化学吸收
化学吸收
H2S被吸收并转化为单质硫
吸收剂循环使用
合成氨生产中的变换气
脱碳
碳酸丙烯酯
热钾碱
物理吸收
化学吸收
吸收剂再生可采用与吸收同温下进行
➢
若L/V ，吸收剂出塔浓度 X1 ，塔内传质推动力 ，完成相同任务所需塔高 ，

化工单元操作吸收解吸实训装置操作规程

吸收解吸实训装置实验指导书郑州树仁科技有限公司目录错误!未定义书签。

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错误!未定、前言 二、实训目的 三、实训原理义书签。

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四、吸收解吸实训装置介绍...................................................... 错 误 !未定义书签。

（一 ） 装置介绍（二）吸收解吸工艺......................................................... 错误!未定义书签。

（三）工艺流程图 (7)（四）吸收解吸配置单....................................................... 错误!未定义书签。

（五）装置仪表及控制系统一览表............................................. 错误!未定义书签。

（六）设备能耗一览表....................................................... 错误!未定义书签。

五、实验步骤 ..................................................................... 错误!未定义书签。

（一）开机准备 (8)（二）正常开机 (9)（三） ................................................................................................................................................... 正常关机10（四）液泛 (9)（五）记录数据表........................................................... 错误!未定义书签。

化工单元操作吸收习题与答案

化工单元操作吸收习题与答案化工单元操作吸收试题一、填空题：1、熔化均衡时液相中___溶质的浓度___,称作气体在液体中的均衡溶解度;它就是稀释过程的____音速____,并随温度的增高而____增大___,随其压力的增高而___减小____。

2、压力____减小___，温度____减少_____，将有助于MALDI的展开。

3、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_____分子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。

4、填料塔中,填料层的压降与_____液体喷淋量_____及_____空塔气速_____有关,在填料塔的△p/z与u的关系曲线中，可以分成____恒抱持液量区___、____有载液区____及___液泛区____三个区域。

5、稀释操作方式的依据就是____混合物中各组分在同一溶剂中存有相同的溶解度____,以达至拆分气体混合物的目的。

6、亨利定律的表达式p*?ex，若某气体在水中的亨利系数e值很大，说明该气体为___难溶___气体。

7、对藻酸溶液，稀释均衡线在座标图上就是一条通过原点的直线。

8、对吻合常压的高溶质浓度的气液均衡系统，当总压减小时，亨利系数e___维持不变___，二者平衡常数m___增大____，溶解度系数h____维持不变_____。

9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。

10、稀释过程中，kx就是以___x*-x___为推动力的总吸收系数，它的单位就是___kmol/(m2.s)__。

11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为11h1，其中则表示___??klklkgkl液膜阻力____，当___h/kg____项可忽略时，则表示该稀释过程为液膜掌控。

12、在1atm、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数kg?0.1kmol/(m2.h.atm),液膜吸收系数kl?0.25kmol/(m2.h.atm),溶质的溶解度系数h?150kmol/(m3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数ky?____0.0997___kmol/(m2.h.△y)。

气体吸收操作—工业吸收过程基本认知(化工单元操作课件)


化工单元操作技术
化工单元操作技术
3. 典型的工业吸收过程
以洗油吸收煤气中的粗苯： 吸收工艺过程
吸收过程 —— 苯吸收塔 解吸过程 —— 苯解吸塔
脱苯煤气
冷凝器
吸收塔 含苯煤气
冷却器
补充新 鲜洗油
换热器
富油
贫油
解吸塔
粗苯 水
过热蒸汽
采用吸收剂再生的连续吸收流程
三、工业吸收过程分析
1. 具体过程：吸收+解吸 2. 实施过程（设备的选用，如何实施？）
化工单元操作技术
串联的多塔逆流吸收流程
1. 吸收的基本流程及其选择 （5）吸收与解吸联合流程
化工单元操作技术
解吸：吸收过程的逆过程。 作用:(1)回收溶质气体；(2)吸收剂循环再利用。
部分吸收剂循环的吸收和解吸联合流程
1-吸收塔；2-储槽；3-泵；4-冷却器；5-换热器；6-解吸塔
2. 用水吸收空气中CO2流程的识读
混合气体用水吸收
吸收液：吸收后得到的液体；
富液 ：含有较高溶质浓度的吸收剂；
贫液：含有较低溶质浓度的吸收剂（从富液中将溶质分离出来后得到的
吸收剂。）
3.吸收操作的依据：
气体混合物中各组分在液体吸收剂中溶解度的不同。
分析：用水洗含CO2 气体的原料气（N2、
H2、CO2)
化工单元操作技术
气体混合物与液体吸收剂接触时，溶解度大的一种或几种组分溶解于液 相中，溶解度小的组分留在气相中，实现气体混合物的分离。
多组分吸收：吸收两种或两种以上的组分。如：用醋酸铜氨液吸收原料气 中的CO、CO2、H2S
3. 依据吸收过程中温度是否变化：等温吸收与非等温吸收 4. 依据吸收过程操作压力：常压吸收与加压吸收（压力增大，溶解度增大）

化工单元操作吸收和解析

吸收与解吸一．原理及典型流程1. 原理吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。

被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。

当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

2. 典型流程图氧气吸收解吸装置流程图1、氧气钢瓶2、氧减压阀3、氧压力表4、氧缓冲罐5、氧压力表6、安全阀7、氧气流量调节阀8、氧转子流量计9、吸收塔 10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀 13、风机14、空气缓冲罐 15、温度计16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀21、温度计 22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀二．操作方法1.吸收塔开停车（1）开车操作规程装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，氮气置换已完毕，公用工程已具备条件，可以直接进行氮气充压。

1.1、氮气充压(1)确认所有手阀处于关状态。

(2)氮气充压①打开氮气充压阀，给吸收塔系统充压。

②当吸收塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。

③打开氮气充压阀，给解吸塔系统充压。

④当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时，关闭N2充压阀。

1.2、进吸收油(1)确认①系统充压已结束。

②所有手阀处于关状态。

(2)吸收塔系统进吸收油①打开引油阀V9至开度50％左右，给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。

②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或B)。

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（4）环境保护，综合利用
吸收的反过程称为解吸
3、吸收操作的分类
有无化学反应：物理吸收和化学吸收
被吸收组分数：单组分和多组分吸收
温度是否变化：等温和非等温吸收
操作压强：常压吸收和加压吸收
本章主要讨论单组分等温物理吸收
二、吸收剂的选择要求
（1）溶解度大； （2）选择性高； 选择原则： （3）再生容易； （4）挥发性小； 经济、合理 （5）粘度低； （6）化学稳定性高； （7）腐蚀性低； （8）无毒、无害、价廉等。
KX、KY——液、气相吸收（传质）质 总系数。 1/KX、1/KY——液、气相吸收总 阻力。


N A K（Y Y ) Y
N A K（X X ) X
1 1 m K Y k 气 k液


中的KY、KX如 下：
双 膜 理 论 示 意 图
通过分析，我们就把整个 复杂的吸收过程，简化为吸收 质只是经由气、液两膜层的分 子扩散过程。因而两膜层也就 成为吸收过程的两个基本阻力， 在两相主体浓度一定的情况下， 两膜层的阻力便决定了传质速 率的大小。因此，双膜理论也 可称为双阻力理论。
注意：
双膜理论应用范围 为假设有着固定气液接触 界面的情况，大大简化了 吸收过程的分析过程和设 计依据。
一般在应用过程中都省略下标 m A wA w 质量比： W m B wB 1 w 摩尔比：
n A yA y 气相： Y n B y B 1-y nA xA x 液相： X nS x S 1-x
由 y Y 1-y x X 1-x
可得
X x 1 X
Y y 1 Y
一、相组成表示方法
1．质量分数与摩尔分数
mA 质量分数：wA m
摩尔分数： nA 气相： y A n nA 液相： x A n
质量分数与摩尔分数的关系：
nA mwA / M A xA n mwA / M A mwB / M B mwN / M N wA /M A wA /M A wB /M B wN /M N
202.6kPa
在几 水种 中气 的体 溶 解 度 曲 线
结论：
1、在相同的吸收剂、温度和分压 下，不同的溶质的溶解度不同； 2、同一物系，在相同的温度下， 分压越高，则溶解度越大； 3、同一物系，在分压一定的情况 下，温度越低，则溶解度越大。
重要结论： 加压和降温对吸收操作有利。 减压和升温对解吸操作有利
得： Y mX
此时它在X-Y坐标中是一条 直线。
此表达式最常用也最有用。
Y2
X2 E y Y A P
M x
N Y* O Y1 X1 X X*
Y
Y
·
A B
Y
*
·
X
·
C
X
*
X
相平衡关系在吸收过程中的应用 1．判断过程进行的方向
Y Y
* *
*
气相→液相,吸收 Y 气液平衡
Y
*
A ·
Y Y
Y Y 液相→气相,解吸
吸收速率
吸收速率定义：单位时间内通过 单位传质面积的吸收质（溶质） 的量。用符号NA表示，其单位为 kmol/(㎡· 推动力 s) 计算依 速率 系数 推动力 阻力 据： 因此，表达式类似于传热速率表 达式。
传质的推动力为浓差，而在吸 收中表示浓差的方法很多，这里主 要讨论以摩尔比表示的浓差的表达 式。
2)H称溶解度系数kmol/(m3· Pa)
温度对H的影响 T H
用摩尔分数表示
y mx
*
*
m — 相平衡常数，无因次。
p py Ex
* A
E y x mx p
*
E m p
y mx
*
E m p
m
m 的讨论：1）m 大，溶解度小，难
溶气体
2） T 升温不利
1926年，由刘易斯和惠特曼提 出“双膜理论”，至今应用比较广泛。 气液接触界面的两侧分别有一层 气膜和液膜，将所有问题的研究集中 到这两层膜内。
双膜理论的内容
• 相互接触的气、液两流体间存在稳 定的相界面，界面两侧各有一个很 薄的有效层流膜层。吸收质以分子 扩散方式通过此二膜层。 • 在相界面处，气、液两相达于平衡。 • 在膜层以外的气、液两相中心区， 由于流体充分湍动，吸收质的浓度 是均匀的，即两相中心区内浓度梯 度为零，全部浓度变化集中在两个 有效膜层内。
化工原理
Principles of Chemical Engineering
吸 收
概 述
吸收是传质过程的一个基本单 元操作过程 传质过程分为相间传质 和相际传质，主要依靠物质 的扩散，又称为扩散过程。
本章主要研究气体混合物的分 离操作。
1.1定义：
吸收：用适当的液体吸收剂处理 气体混合物，利用混合气体中 各组分在液体溶剂中溶解度的 不同而分离气体混合物的操作。
根据双膜理论假设可知，传质的 阻力和推动力集中在了气、液膜里， 研究气相主体区与界面气相浓度差为 推动力，或界面液相与液相主体区浓 度差为推动力的情况；也可研究总浓 度差为推动力的情况。
以分系数（膜系数）表示的速 率 1、气膜吸收速率方程
如果分别用Y和Yi表示气相主体 区和界面处吸收质的摩尔比，则有 以下表达式：
亨利定律的其它表达形式
1、用摩尔浓度表示
cA p H nA nA V E cA * pA Ex E E cA n n V c H S c cS 则有：H E E EM S
* A
cA p H
* A
c H E
H ：1)H 大，溶解度大，易溶气体
H 小，溶解度小，难溶气体
X
X*
过程的推动力
吸收推动力： Y-Y* 吸收推动力： X*-X
X X*
Y A ·
Y*
分析各状态点在不同位置的 时候所要进行的过程。
吸收机理
&
吸收速率
吸收机理
吸收过程 * A由气相主体到相界面，气相内传 递； * A在相界面上溶解，溶解过程； * A自相界面到液相主体，液相内传 递。
传质过程也称为扩散过程。 扩散的推动力是浓度差。
(Y Yi ) 1/k气为气 N A k气 (Y Yi ) 膜传质阻力 1/ k气 k气或kg—气膜吸收分系数， kmol/(m2· s)。
2、液膜吸收速率方程
如果分别用Xi和X表示界面处和液 体主体区吸收质的摩尔比，则有以下 表达式：
(Xi X A) N A k液 ( X i X A ) 1/ k液
w A /M A 两组分 w A /M A w B /M B
2.比质量分数与比摩尔分数
m A wA wA 质量比： WA m B wB 1 wA 摩尔比： n A yA yA 气相： A Y n B y B 1-y A
nA xA xA 液相： A X nS x S 1-x A
吸收，
p m
加压有利吸收
用摩尔比表示
将x与X，y与Y的关系代入y*=mx中， Y X 则有
1 Y

m
1 X
mX 整理得： Y 1 (1 m) X

它在X-Y坐标中是一条经原点的 曲线，称为吸收平衡线。
mX Y 1 (1 m) X

当溶液很稀时，X≈0， 1+（1-m） X≈0
1.3本章节几个名词
本章研究单组份、恒温、常压、物理吸收过程 吸收质（溶质）—可溶组分（A） 惰性气（载体）—不被吸收的组分（B）
吸收剂（溶剂）—吸收操作中所用的液体（S）
吸收液（富液）—吸收操作中所得到的溶液（A+S） 尾气—吸收操作中所排出的气体（B+A）
2、吸收操作在化工等生产中的应用 （1）原料气的净化 （2）回收混合气中的有用组分 （3）制备某种气体的溶液作为产品
涡流扩散速率比分子扩散速率 大得多，其速率决定于流体的流动 形态。
对流扩散： 对流扩散包括湍流主体的涡流扩 散和层流内层的分子扩散。 湍流主体中主要靠涡流扩散， 层流内层中主要靠分子扩散， 过渡层中两种扩散作用相当。所 以对流传质过程要综合考虑分子 扩散及涡流扩散作用，总称为对 流扩散。
综上所述，通过传质机理的分析可 知，吸收过程非常复杂。因此，需 要一个成熟的简单理论来进行吸收 过程的分析。
吸 收 过 程 及 设 备
吸收尾气
溶剂
吸收质 （惰性组分）
吸收液
乙醇胺 脱碳气<0.5% CO2
吸 收原料气含 CO 30% 解 吸 流 程 2
加 热 器
冷 却 器
冷凝液
水蒸汽
吸收与解吸流程
吸 收 设 备 填 料 塔
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第二节吸收过程的相平衡关系
一、吸收中常用的相组成表示法： 二、气液相平衡关系 1、气体在液体中的溶解度 2、亨利定律 3、吸收平衡曲线
扩散的基本方式有分子扩散 和涡流扩散两种，而实际操作中 多为对流扩散。 分子扩散：在静止或滞流流体 内部，若某一组分存在浓度差，则 因分子无规则的热运动使该组分由 浓度较高处传递至浓度较低处，这 种现象称为分子扩散。
涡流扩散：在流体作湍流运动 的主体区时，流体质点的无规则运 动造成质点的相互碰撞和混合，使 组分从高浓度向低浓度方向传递， 此现象称为涡流扩散。
K液或kl —气膜吸收分系数， 2· kmol/(m s)。
1/k液 为液膜传质阻力。
由以上研究可知，分系数 （膜系数）表示的吸收速率方 程中有Xi、Yi，而实际操作中 气液界面上的浓度时无法测量 的，因此，分系数法不能应用 于实际计算。
此问题转向可应用型研究，其原 理：以同一相中的实际状态浓度X、 Y和平衡浓度X*、Y*的差为推动力。