第一节
概述
一、什么是吸收？
吸收是利用气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异，而将气体混合物中组分加以分离的单元操作。
溶质: 气体混合物中能溶解的组分称为溶质，以A表示；
惰性组分: 不溶或微溶组分称为惰性组分或载体，以B表示；
溶剂: 吸收过程所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；
吸收液: 所得的溶液称为吸收液。
二、吸收在石油化工中的应用
(1)回收有用组分
(2)制取液态产品
(3)净化气体（废气治理）
三、吸收的工艺流程
四、吸收分类
按溶质和溶剂之间是否发生明显的化学反应
吸收
按溶于溶剂的组分数
吸收
按吸收过程是否发生明显的温度变化
吸收
五、吸收剂的选择
1．溶解度大； 2．选择性好；
3．挥发度低；
4．粘度低；
5． 无毒、无腐蚀；
6．吸收剂应尽可能不易燃、不易发泡、价廉易得、稳定。
第二节
吸收过程的相平衡关系
一、气体在液体中的溶解度
在一定的温度与压力下、使气体混合物与一定量的溶剂接触，气相中的溶质便向液相中的溶质转移，直至液相中溶质达到饱和为止，这时，我们称之为达到了相平衡状态。达到了相平衡状态时气相中溶质的分压，成平衡分压；液相中溶质的浓度称为平衡浓度（或溶解度）。
大量实验表明，溶解度和气相中溶质的分压有关。
从图上可以看出：
分压高，溶解度大
温度高，溶解度小
吸收操作应在低温高压下进行，脱吸应在高温、低压下进行
二、亨利定律
1．亨利定律
在一定的温度下，当总压不很高（<500kpa）时，稀溶液上方溶质的平衡分压与该溶质在液相中的摩尔分率成正比，其表达式如下
式中 ------溶质在气相中的平衡分压,KN/m2；
------溶质在液相中的摩尔分率；
E------亨利系数,。
式(9-1)称为亨利(Henry)定律。亨利系数E值由实验测定，常见物系的E值可由有关手册查出。
当物系一定时，亨利系数随温度而变化。一般说来，值随温度升高而增大，这说明气体的溶解度随温度升高而减小，易溶气体值小，难溶气体的值大。
第九章 吸收
本章学习要求
1.掌握的内容
相组成的表示方法及换算；气体在液体中的溶解度，亨利定律各种表达式及相互间的关系；相平衡的应用；分子扩散、菲克定律及其在等分子反向扩散和单向扩散的应用；对流传质概念；双膜理论要点；吸收塔的物料衡算、操作线方程及图示方法；最小液气比概念及吸收剂用量的确定；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的定义、物理意义、传质单元数的计算。
2.熟悉的内容
各种形式的传质速率方程、传质系数和传质推动力的对应关系；各种传质系数间的关系；气膜控制与液膜控制；吸收剂的选择。
3.了解的内容
分子扩散系数及影响因素。
第1节 概述
9.1.1．气体吸收过程和工业应用
1．吸收
吸收~利用混合气体中各组份在同一种液体（溶剂）中溶解度差异而实现组分分离的过程称为气体吸收。
2．吸收操作在化工生产中的应用
(1)分离混合气体以获得一定的组分。 (2)除去有害组分以净化气体。 (3)制备某种气体的溶液。 (4)保护环境。
3．吸收与脱吸
作为一种完整的分离方法，吸收过程应包括“吸收”和“脱吸”两个步骤。“吸收”仅起到把溶质从混合气体中分出的作用，在塔底得到的是由溶剂和溶质组成的混合液，此液相混合物还需进行“脱吸”才能得到纯溶质并回收溶剂。
9.1.2 吸收过程的分类
吸收过程可按多种方法分类
1．按过程有无化学反应分类
(1) 物理吸收～在吸收过程中，如果溶质与溶剂之间不发生明显的化学反应，可看做是气体中可溶组分单纯溶解于液相的物理过程，称为物理吸收。用水吸收二氧化碳、用洗油吸收芳烃等过程都属于物理吸收。
(2) 化学吸收～如果溶质与溶剂发生显著的化学反应，则称为化学吸收。用硫酸吸收氨、用碱液吸收二氧化碳等过程均为化学吸收。
2．按被吸收的组分数目分类
(1) 单组分吸收～混合气体中只有一个组分进入液相，其余组分不溶解于溶剂中，称为单组分吸收。例如合成氨原料气中含有N2、H2、CO、CO2等组分，而只有CO2一个组分在高压水中有较为明显的溶解度，这种吸收过程属于单组分吸收过程。
化学工程基础—李德华编著（第三版）
知识点汇总
第一章 化学工业与化学工程
掌握：
1. 化工基础的主要研究内容是（三传一反）。可以为一个空或四个空。
2. 化工生产过程可认为是由（化学反应过程）和（单元操作）所组成。第7页。
3. 化工数据：我国法定计量单位是以（国际单位制）为基础的。所有物理量都可以由（7）个基本单位导出。会简单的换算。
了解：
1. 化学与化工的区别和联系；
联系：化工以化学学科研究的成果为基础，化学通过化工来实现其研究价值。
区别：规模：“三传”（传动、传热、传质）对反应的影响；实现原料预处理和产物的后处理涉及了“单元操作”；经济性；安全性；环保；等等工程问题。
2. 化工过程开发的主要研究方法有哪些？
逐级经验放大法；数学模型放大法
第二章 流体流动过程
第一节 概述 知识点：
1. 流体是什么？
流体是气体与液体的总称。
2. 流体具有哪些性质？
具有压缩性；
无固定形状，随容器形状而变化；
受外力作用时内部产生相对运动
第二节 流体静力学基本方程式 知识点：
1. 概念：密度，比体积，重点是压力
垂直作用在单位面积上的力称为压强，习惯上称之为压力，用符号p表示。
2. 压力中需掌握单位换算，以及绝对压力、真空度、表压、当地大气压之间的关系。
atm1（标准大气压）OmHmmHgPa2533.1076010013.1 3. 流体静力学方程式及适用条件，19页2-9。
（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体；
4. 静力学方程在U形管上的压力测量。重点是会选取等压面，等压面选取的条件是（静止的，连通的，同一种流体的同一水平面）。
第三节 流体流动的基本方程式
1. 体积流量，质量流量，体积平均流速及它们之前的关系，并会简单的单位换算。掌握公式22页的2-15,2-16。
2. 定态流动时的连续性方程，即为质量流量为常数。23页的2-20。
3. 背过实际流体的伯努利方程，并理解每一项的物理意义。课本24页的2-29a，2-29b和2-30，选择一个来掌握。
4第二节 气液相平衡
上节中图8-2(b)所示的湿壁塔吸收是吸收过程最基本的操作方式，它与套管换热器中的
传热颇相类似。若将吸收与传热两个过程作一比较，不难看出其间的异同：传热过程是冷、
热两流体间的热量传递，传递的是热量，传递的推动力是两流体间的温度差，过程的极限是
温度相等；吸收过程是气液两相间的物质传递，传递的是物质，但传递的推动力不是两相的
浓度差，过程的极限也不是两相浓度相等。这是由于气液之间的相平衡不同于冷热流体之间
的热平衡。
8-2-1 平衡溶解度
在一定温度下气液两相长期或充分接触后，两相趋于平衡。此时溶质组分在两相中的浓
度服从某种确定的关系，即相平衡关系。此相平衡关系可以用不同的方式表示。
溶解度曲线 气液两相处于平衡状态时，溶质在液相中的浓度称为溶解度，它与温度、
溶质在气相中的分压有关。若在一定温度下，将平衡时溶质在气相中的分压pe与液相中的摩
尔分率x相关联，即得溶解度曲线。图8-3为不同温度下氨在水中的溶解度曲线。从此图可
以看出，温度升高，气体的溶解度降低。
液相中氨的摩尔分率x
图8-3 氨在水中的平衡溶解度 图8-4 101.3kPa下SO2在水中的溶解度
溶解度及溶质在气相中的组成也可用其它单位表示。例如，气相以摩尔分率y表示，
液相用摩尔浓度C表示(其单位为kmol溶质/m3溶液)。图8-4 为SO2在101.3kPa下的溶解
度曲线，图中气、液两相中的溶质浓度分别以y、x(摩尔分率)表示。
在一定温度下，分压是直接决定溶解度的参数。当总压不太高时(一般约小于0.5MPa，
视物系而异)，总压的变化并不改变分压与溶解度之间的对应关系。但是，当保持气相中溶质
的摩尔分率y为定值，总压不同意味着溶质的分压不同。因此，不同总压下y～x溶解度曲线
的位置不同。
以分压表示的溶解度曲线直接反映了相平衡的本质，用以思考和分析问题直截了当；而
以摩尔分率x与y表示的相平衡关系，则可方便地与物料衡算等其他关系式一起对整个吸收
