第七章__气态污染物控制技术基础[李]
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第七章 气态污染物控制技术基础-吸收部分
1. 用双模理论解释化学吸收的传质机理;
2. 从亨利定律可推导出哪些关系?亨利常数、相平衡常数、吸收系数、界面浓度之间有什么关系?
3. 如何解释传质方程中总传质系数和分传质系数的实际意义?
4. 吸收操作线有什么特征?与气液平衡线有什么关系?
5. 最小液气比的基本概念是什么?这个概念对吸收操作有何意义?
6. 在什么情况下,化学反应吸收过程的相平衡方程式为线性方程?在什么情况下是非线性方程?
7. 试分析如何提高吸收效率。
8. 试求293K 下,混合气体中SO 2平衡分压为0.05atm 时,SO 2在水中的溶解度。
已知293K 下H SO2为1.63kmol/(atm·m 3),离解常数为:
9. 教材P321-习题7-8。
补充:(3)采用低浓度c B =0.032kmol/m 3时吸收。
[][][]322311071m /kmol .SO HSO H K --+
⨯==。
第七章气态污染物控制技术基础从污染气体中脱除二氧化硫等气态污染物的过程,是化工及有关行业中通用的单元操作过程。
这种单元操作的内容包括流体输送、热量传递和质量传递。
其中质量传递过程主要采用气体吸收、吸附和催化操作。
第一节气体扩散气体的质量传递过程是借助于气体扩散过程来实现的。
扩散过程包括分子扩散和湍流扩散两种方式。
一、气体在气相中的扩散气态污染物通过惰性气体组分B的运动,可用A在B中的扩散系数D AB给出。
D AB与气体B通过气体A的扩散系数D BA相等,可由修正的吉里兰方程给出。
扩散系数是物质的特性常数之一,同一物质的扩散系数随介质的种类、温度、压强及浓度的不同而变化。
二、气体在液体中的扩散第二节气体吸收一、吸收机理气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程,对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广。
把吸收过程简化为通过气液两层层流膜的分子扩散,通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。
吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称之为吸收速率。
根据双膜理论,在稳态吸收操作中,从气相主体传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质的通量,在界面上无吸收质积累和亏损。
吸收传质速率方程的一般表达式为:吸收速率=吸收推动力×吸收系数,或吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。
吸收系数和吸收阻力互为倒数。
吸收速率方程表达式有多种,有气相分传质速率方程,液相分传质速率方程及总传质速率方程。
二、气液平衡1.气液相平衡关系式(1)气体在液体中的溶解度(2)亨利定律(3)亨利定律式参数的换算2.吸收系数3.界面浓度(1)作图法(2)解析式三、物理吸收1.吸收操作线方程在吸收操作中,一般采用逆流连续操作,通过对逆流操作吸收塔进行物料衡算,可得出吸收操作线。
2.吸收剂用量与液气比设计吸收塔时,所处理的气体流量、进出塔气体溶质浓度均由设计任务而定,吸收剂的种类和入塔浓度由设计者选定,而吸收剂用量和出塔溶液中吸收质浓度需通过计算确定。