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气体的吸收

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气体的吸收
一、 气体吸收复习题
1． 吸收分离操作的依据是什么？
2． 掌握气、液相组成的表达方式和相互之间的换算。
3． 掌握亨利定律的应用以及各亨利系数E、H、m之间的换算。
4． 说明物系、温度、压强对亨利系数E、H、m的影响以及对溶解度的影响。
5． 理解分子扩散、涡流扩散和对流传质的意义，写出费克定律的表达式。
6． 简述双膜理论的要点。
7． 吸收推动力和阻力有哪些表示方法？何谓气相阻力控制和液相阻力控制，如何判断？
8． 说明吸收率的定义，吸收过程为什么常采用逆流操作？提高吸收速率的途径是什么？
9． 掌握吸收塔的物料衡算和最小液气比的确定方法。
10．液气比的大小对吸收操作有什么影响？适宜液气比的确定原则是什么？
11．掌握填料层高度的计算方法。熟悉传质单元高度和传质单元数的意义和影响因素。

12．掌握传质单元数的计算方法，当VLm时，传质单元高度又如何确定？
13．写出脱吸因数或吸收因数的定义，并说明脱吸因数或吸收因数对吸收操作的影响。
14．当吸收实际操作液气比小于最小液气比时，该吸收塔是否无法操作？为什么？
15．当吸收塔的入塔液相浓度升高时，将对吸收操作有何影响？
16．简述填料的作用并简述填料的作用和特性；填料塔是由哪几部分组成？
17．填料的类型有哪些？填料塔的流体力学特性有哪些？

二、 题型示例
（一）填充题
1．吸收是分离 的单元操作，它是利用混合气体中各组分在吸收剂中的
差异，而达到分离目的。
2．亨利系数E的数值大小表示气体溶于液体中的难易程度。亨利系数越大，气体在液体中的溶
解度 。
3．相平衡常数m与压强和温度有关，压强升高，m值 ，温度升高，m值 。
4．吸收操作和解吸操作都与温度和压强有关。较 的温度和较 的压强对吸
收操作有利；而较 的温度和较 的压强对解吸操作有利。
5．双膜理论认为：吸收质是以 扩散方式通过气液两膜，传质阻力主要集中在气液两
膜内，所以双膜理论又称为 理论。
6．要获得同样浓度的气体溶液，对易溶气体所需的压强 ，而对难溶气体所需
的压强 。
7．对压强不太高的稀溶液，相平衡常数m与亨利系数E的关系是 ，亨利系数E与
溶解度系数H的关系是 。
8．解吸因数的定义为 之比，其值越小，则吸收推动力 。

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化工原理-5-第八章-气体吸收

化工原理-5-第八章-气体吸收


课后习题
P70页 5、6、7 下周上课前交
8.4.4填料塔的设计型计算和操作型分析 无论是设计型问题还是操作型问题，其求解的方法都是通过联立 求解全塔物料衡算和填料层高度计算式以及相平衡关系式。下面 分别讨论： 一、填料塔的设计型计算 设计型计算的特点：给定进口气体的溶质浓度yb、进塔混合气的 流率G、相平衡关系及分离要求，计算达到指定的分离要求所需 要的塔高度。 要完成设计型计算还要解决以下问题： ①确定传质系数； ②气液两相流向的选择，通常采取逆流操作； ③吸收剂进口浓度的确定； ④吸收剂用量的确定。
* 故： yb yb yb 0.05 0.14 0.224 0.01864
m 2 .s

* y a y a y a 4 10 4 0.14 0.002 0.00372
0.01864 0.00372 y m 9.258 10 3 0.01864 ln 0.00372
H 1.1508 4.96 5.65m
二、填料塔的操作型计算
特点：塔设备已给定（对填料塔高度h已知），基本类型有：
①校核现有的塔设备对指定的生产任务是否适用，如已知T、 P、H、G、L、xa、yb，校核ya是否满足要求； ②考察某一操作条件改变时，吸收结果的变化情况或为达到 指定的生产任务应采取的措施。如对给定的吸收塔，若气体处 理量增加（其余条件不变），分析ya、yb的变化趋势或此时应 采取什么措施才有可能使ya保持不变。
G y ya L
mG m 2G mG 1 y b mx a L y a L xa L 1 ln mG y a mx a 1 L
最后整理得：
mG y b mx a mG 1 ln 1 mG L y a mx a L 1 L L A ，A称为吸收因数 引入概念：令 mG 其几何意义为：操作线斜率L/G与平衡线斜率m之比；而 N OG
化工原理第7章气体吸收

化工原理第7章气体吸收


再看积分号内

y1
y2
dy ： 分子、分母具有相同的单位。 y ye
∴ 积分值为一个无因次量，把它认为相当于气相总传质
单元高度HOG的一个倍数，称它为 “气相总传质单元 数”
用“NOG”表示 即： NOG=

y1
y2
dy y ye
则，总传质总元高度H=单元高度×倍数（单元数）
H=HOGNOG
则
Kya dy dh y ye G
Kxa dx dh xe x L
稳定操作时：L、G、a、A为常数 稀溶液： K x 、K y
y1
也视为常数
∴可对上式进行在全塔范围内积分：
Kya H dy dh y2 y ye G 0 x1 Kxa H dx x2 xe x L 0 dh
取最小吸收剂用量Lmin的1.1～2倍。 L L 即 ≈（1.1～2）（ ）min G G 即 L =（1.1~2）Lmin
Lmin的求取： （1）平衡线如上图所示，则只要从T点连接y=y1 与平衡线的交点B*点即TB*，则TB*线所对应的斜率
L/G即为最小吸收剂用量下的斜率（ L ）min G y y 而( L )min= tgα= y1 y2 Lmin G 1 2 x1e x2 x1e x2 G
K x a ——液相总体积吸收系数，kmol/(m3.s)
二、传质单元高度与传质单元数
G y1 dy 分析式： Z K y a y2 y ye
其中：
G ∴ K ya
G K ya
单位为m，即高度的单位。
称为单元高度，全称“气相总传质单元
高度”。以“HOG”表示 G 即： HOG= K ya
吸收液（即出塔吸收液）中浓度加大（x1加大），则吸
《气体吸收教程》课件

《气体吸收教程》课件

确定吸收剂
根据吸收剂和气体流量等参数选择合适的吸收设备，如塔式设备、罐式设备等。
确定吸收设备
根据吸收剂和吸收设备，设计合理的工艺流程，包括气体预处理、吸收、解吸、再生等环节。
确定工艺流程
确定适宜的操作压力、温度、流量等条件，以保证气体吸收效果和设备运行稳定。
确定操作条件
某化工厂氢气回收流程
采用某吸收剂对某化工厂排放的尾气进行吸收，回收其中的氢气，工艺流程包括气体预处理、吸收、解吸、再生等环节。
详细描述
化学吸收具有不可逆性，因为形成的化学物质通常比较稳定，不易分解。
总结词
由于化学吸收涉及到化学键的断裂和形成，因此这种相互作用力较强，形成的化学物质通常比较稳定。因此，与物理吸收相比，化学吸收通常具有不可逆性。
详细描述
总结词：物理-化学吸收是物理吸收和化学吸收的结合，通常涉及到气体在液体中的溶解以及与液体组分之间的化学反应。
详细描述
由于物理吸收不涉及化学键的断裂或形成，因此气体与液体之间的相互作用力较弱。因此，当压力降低或温度升高时，气体分子更容易从溶液中逸出，从而实现吸收和解吸的可逆过程。
01
02
03
04
化学吸收是指气体与液体之间发生化学反应，形成稳定的化学物质的过程。
总结词
化学吸收通常发生在气体与液体的组分之间，通过化学键的断裂和形成实现气体的吸收和解吸。这种吸收方式通常需要较高的温度和压力条件，因为化学反应需要足够的能量来克服活化能。
气体吸收的分类
02
总结词
物理吸收是指气体在液体中溶解而形成溶液的过程，不伴随化学反应。
详细描述
物理吸收主要依赖于气体在液体中的溶解度，通常在一定温度和压力下，气体在液体中的溶解度有限。当气体与液体接触时，气体分子通过扩散作用进入液相，形成均相溶液。
化工原理--第八章 气体吸收

化工原理--第八章 气体吸收

第八章气体吸收1.在温度为40℃、压力为101.3kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6g (NH 3)/1000g(H 2O)。

试求在此温度和压力下的亨利系数E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。

解：水溶液中氨的摩尔分数为76.6170.07576.610001718x ==+由*p Ex=亨利系数为*15.0kPa 200.00.075p E x ===kPa 相平衡常数为t 200.0 1.974101.3E m p ===由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。

40℃时水的密度为992.2ρ=kg/m 3溶解度系数为kPa)kmol/(m 276.0kPa)kmol/(m 180.2002.99233S ⋅=⋅⨯==EM H ρ2.在温度为25℃及总压为101.3kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350g/m 3的水溶液接触。

试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。

已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8kg/m 3。

解：水溶液中CO 2的浓度为33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c ==对于稀水溶液，总浓度为3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯由54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa <*p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。

以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3.在总压为110.5kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。