化工分离过程__第4章第一讲吸收

i xiF 1 q i
i —组分i 的相对挥发度；
(xiD)m —最小回流比下馏出液中组分i的摩尔分数； xiF —进料中组分i的摩尔分数； q —进料热状态参数（进料液相分率）； 32 —方程的根，对于c组分系统有c个根，取LK>>HK的根。
3.2.2 最小回流比
重非关键组分（HNK），重组分
12
3.2.1 多组分精馏过程分析
关键组分的特点

LK和HK形成分离界限，且αlh越小，分离越难。 Dl D轻；Wh W重 1 精馏塔的任务：
使LK尽量多地进入馏出液，要严格控制其在釜液中的量； 使HK尽量多地进入釜液，要严格控制其在馏出液中的量。 只有无LNK，且αlh较大，塔顶可采出近于纯LK； 只有无HNK，且αlh较大，塔釜可采出近于纯HK。
二组分精馏原理图
* TA y6 T6 x y5 T5 6 x5 T4 x4 O T3 x3 T2 x2 T1
g
y4
定压
y3
x1
y2 y1
* TB
4 越往塔顶温度越低， 含低沸点物质递增； 5 越往塔底温度越高， 含高沸点物质递增。
x
0 A
l
1.0 B
xB
9
3.2.1 多组分精馏过程分析
关键组分(Key Components)
22
3.2.1 多组分精馏过程分析
2、关键组分
①若无LNK：HK分别在二段出现两个最高点，LK 表现像LNK。 （图3-7） ②若无HNK：LK分别在二段出现两个最高点，HK 表现像HNK。 （图3-8） ③有LNK、HNK，且都不同时出现在顶、釜时： LK在精馏段出现一个最大值，然后降到所规定的浓度； HK在提馏段出现一个最大值，然后降到所规定的浓度。 （图3-9）

《化工原理》教学大纲Principles of Chemical Engineering课程编码：27A22301 学分： 5.5 课程类别：专业基础课计划学时：104 其中讲课：72 实验或实践：32适用专业：制药工程推荐教材：陈敏恒，潘鹤林，齐敏斋，《化工原理》（少学时），华东理工大学出版社，2013年参考书目：1. 蒋维钧，戴猷元，顾惠君编著.《化工原理》（第二版），清华大学出版社，2003年2. 姚玉英主编.《化工原理》（第一版），天津科学技术出版社，1993年3. 丛德滋，丛梅，方图南，《化工原理详解与应用》，化学工业出版社，2002年课程的教学目的与任务《化工原理》是制药工程专业一门重要的专业基础课，它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。

化工单元操作是组成各种化工生产过程、完成一定加工目的的基本过程，其特点是化工生产过程中以物理为主的操作过程，包括流体流动过程、传热过程和传质过程。

化工原理课程的目的是使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识、基本理论和基本计算能力，并受到必要的基本操作技能训练。

为学生学习后续专业课程和将来从事工程技术工作，实施常规工艺、常规管理和常规业务打好基础。

课程的基本要求基本要求如下：1）能正确理解各单元操作的基本原理；了解典型设备的构造、性能和操作原理，并具有设备选型及校核的基本知识。

2）熟悉主要单元操作过程及设备的基本计算方法；掌握基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；具有查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的能力。

3）熟悉常见化工单元操作要领。

4）具有选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力；具有运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的初步能力。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）绪论建议学时：2[教学目的与要求] 了解《化工原理》课程的性质和学习要求。

[教学重点与难点] 化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵；使学生通过对课程性质的了解，把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上，在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念。

s 是非： ij 与
ij 均可用来表示任意一个
过程的分离程度 分离过程与分离工程是同一概念吗？
学习本章要了解分离工程在化工生产中的重要性， 分离过程的分类以及常用的化工分离操作过程。 理解工业上常用的分离单元操作的基本原理，了 解一些典型应用实例。 掌握分离过程的特征，区分分离因子和固有分离 因子，并用其判断一个分离过程分离的难易程度。 要平衡分离的原理和处理的手段。 重点：掌握分离过程的特征，分离因子和固有分 离因子的区别，平衡分离和速率分离的原理。 难点：用分离因子判断一个分离过程进行的难易 程度，分离因子与板效率之间的关系。
1.3 一、研究内容 分 分离过程: 将一混合物转变为组成互不相同的两 离 过 种或几种产品的哪些操作 程 分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律， 的 研 分离与提纯的科学 究 课程研究对象：传质分离操作 内 容 基础：物理化学、化工热力学、传递原理和化工 与 原理中研究的基本原理和知识 研 究 研究内容：研究和处理传质分离过程的开发和设 方 计中遇到的工程问题，包括适宜分离方法的选择， 法
§1—1 分离操作在化工生产中的地位

1.1.1 分离过程在工业生产中的重要性 分离过程----指将两组分或多组分的混 合物分离成为接近于纯的物质或者分离 成为满足一定组成要求的物质的过程。
§1—1 分离操作在化工生产中的地位
分离过程示意

能量 物质添加剂
§1—1 分离操作在化工生产中的地位
1.1 分 离 操 作 在 化 工 生 产 中 的 地 位

⑵分

现代：无论化学、石油、冶金、食品、 轻工、医药、生化和原子能等工业都广 泛应用分离过程
总而言之，广泛的应用，科技的发展，环 境的需要都说明分离过程在国计民生中所 占的地位和作用，并展示了分离过程的广 阔前景：现代社会离不开分离技术，分离 技术发展于现代社会。

1
N OG =
Δym——以气相浓度表示的 全塔对数平均推动力
1 y − mx 2 1 ln 1 − 1 + 1 A y 2 − mx 2 A 1− A 当x2 = 0, 逆流吸收， N OG 与η的关系 ? N OG = N OG = 1 y 1 ln 1 − 1 + 1 A y A 2 1− A 1 1 1 1 + = ln 1 − 1 A 1 − η A 1− A 1
• 清水逆流吸收，回收率η=0.92, y=3x ，
L L = 1.2 ⋅ G G m
1/A增大
y − mx2 不变， 若 1 y2 − mx2 1 ↑ ，N OG？ A
y − mx2 不变， 由图可知， 1 y2 − mx2
L 1 求： 、 和N OG G min A
1 m >> 时，气相阻力控制 ky kx 1 m << 时，液相阻力控制 ky kx
= 2.2 × 10 − 4 kmol / m 2 s
②传质速率:
N A = K y ( y − ye ) = K y ( y − mx ) = 6.6 × 10 −6 kmol / m 2 s
Ky≈ky， Kx≈mky ，例：水吸收NH3,HCl (易溶) 当
N OG = ∫ N OG =
y1
y2
dy G ， ye = mx ， x = ( y − y 2 ) + x2 y − ye L
1 y − mx 2 1 ln 1 − 1 + 1 A y 2 − mx 2 A 1− A 解吸因数 1 m = A L 平衡线与操作线斜率之 比 G 1