化工原理學(xué)習(xí)歸納-文庫吧
2025-06-01 04:33 本頁面
【正文】 難溶組分仍留在氣相，從而實現(xiàn)混合氣體的分離。推動力：氣體吸收是混合氣體中某些組分在氣液相界面上溶解、在氣相和液相內(nèi)由濃度差推動的傳質(zhì)過程。實際組成偏離平衡組成的程度越大，推動力就越大。(pA pA* ) 吸收的用途：(1)制備產(chǎn)品。用吸收劑吸收氣體中某些組分而獲得產(chǎn)品。如硫酸吸收SO3制濃硫酸。 (2) 分離混合氣體以回收所需的組分。吸收劑選擇性地吸收氣體中某些組分以達(dá)到分離目的。如從焦?fàn)t氣或城市煤氣中分離苯。 (3) 除去有害組分以凈化氣體 如原料氣的凈化，合成氨原料氣脫H2S、脫CO2等；（4）工業(yè)尾氣處理和廢氣凈化以保護(hù)環(huán)境，如冶煉廢氣等脫除SO2。 二掌握吸收劑、吸收液、解吸（脫吸）、物理吸收、化學(xué)吸收的概念。吸收劑：吸收操作中所用的溶劑，以S表示。對溶質(zhì)有較大的溶解度。良好的選擇性，其余組分溶解度度?。环€(wěn)定不易揮發(fā)；(4) 粘度低，利于氣液接觸與分散；(5) 無毒、腐蝕性小、不易燃、價廉等。吸收液（溶液）：吸收操作后得到的溶液，主要成分為溶劑S和溶質(zhì)A。解吸或脫吸：與吸收相反的過程，氣相中溶質(zhì)的實際分壓低于與液相成平衡的溶質(zhì)分壓時，溶質(zhì)從液相中分離而轉(zhuǎn)移到氣相的過程。物理吸收：吸收過程溶質(zhì)與溶劑不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，可視為單純的氣體溶解于液相的物理過程。如用水吸收二氧化碳、用洗油吸收芳烴等?；瘜W(xué)吸收：溶質(zhì)與溶劑有顯著的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。如用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液吸收二氧化碳過程?；瘜W(xué)反應(yīng)能大大提高單位體積液體所能吸收的氣體量并加快吸收速率。但溶液解吸再生較難。 三掌握液泛、漏液、液沫夾帶及汽泡夾帶的概念、原因及后果。漏液：部分液體不是橫向流過塔板后經(jīng)降液管流下，而是從閥孔直接漏下。原因：氣速較小時，氣體通過閥孔的速度壓頭小，不足以抵消塔板上液層的重力；氣體在塔板上的不均勻分布也是造成漏液的重要原因。后果：嚴(yán)重的漏液使塔板上不能形成液層，氣液無法進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，塔板將失去其基本功能。液泛：塔內(nèi)液體不能順暢逐板流下，持液量增多，氣相空間變小，大量液體隨氣體從塔頂溢出。夾帶液泛：板間距過小，操作液量過大，上升氣速過高時，過量液沫夾帶量使板間充滿氣、液混合物而引發(fā)的液泛。溢流液泛：液體在降液管內(nèi)受阻不能及時往下流動而在板上積累所致。液沫夾帶：氣體鼓泡通過板上液層時，將部分液體分散成液滴，而部分液滴被上升氣流帶入上層塔板。影響的主要因素有空塔速度和板間距。氣泡夾帶：液體在降液管中停留時間太短，大量氣泡被液體卷進(jìn)下層塔板。后果：液沫夾帶是液體的返混，氣泡夾帶是氣體的返混，均對傳質(zhì)不利。嚴(yán)重時可誘發(fā)液泛，完全破壞塔的正常操作。液沫夾帶和氣泡夾帶是不可避免的，但夾帶量必需嚴(yán)格地控制在最大允許值范圍內(nèi)。 三掌握填料特性參數(shù)(比表面、空隙率、填料因子)的定義，了解常見填料形狀類型。(1)比表面積 a：單位體積填料層所具有的表面積(m2/m3)。被液體潤濕的填料表面就是氣液兩相的接觸面。大的 a 和良好的潤濕性能有利于傳質(zhì)速率的提高。對同種填料，填料尺寸越小，a 越大，但氣體流動的阻力也要增加。(2)空隙率 e：單位體積填料所具有的空隙體積(m3/m3)。代表的是氣液兩相流動的通道， e 大，氣、液通過的能力大，氣體流動的阻力小。 e = ~。(3)填料因子 f：填料比表面積與空隙率三次方的比值(1/m)，a/e3，表示填料的流體力學(xué)性能，值越小，流動阻力越小。液泛速度可以提高.拉西環(huán)填料 鮑爾環(huán)填料 階梯環(huán)填料 弧鞍形、矩鞍形填料 金屬英特洛克斯填料 網(wǎng)體填料四掌握液——液萃取的操作原理、特點（用三角形坐標(biāo)圖及溶解度曲線進(jìn)行分析說明），對萃取劑的要求。原理:在液體混合物中加入與其不互溶或部分互溶的液體溶劑（萃取劑），形成液液兩相，利用液體混合物中各組分在兩液相中溶解度的差異而達(dá)到分離的目的。也稱溶劑萃取，簡稱萃取。在只含有組分 A 與 B 的原料液 F 中加入一定量的萃取劑 S 后，得到新的混合液 M，由杠桿規(guī)則知 F、S 和 M 之間的關(guān)系為 M 靜置分層得萃取相 E 和萃余相 R，其質(zhì)量關(guān)系為從萃取相 E 中除去萃取劑 S 后得萃取液 E’；從萃余相 R 中除去萃取劑 S 后得萃余液 R’； 單級萃取中，萃取相能達(dá)到的最大 A 組分含量為 Emax 點的組成，對應(yīng)的萃取液組成點為 E’max。 ABSREE’R’FM單級萃取過程S0ABSME’R’FE’maxEmaxER 特點：（1）、萃取過程本身并未完全完成分離任務(wù)，而只是將難于分離的混合物轉(zhuǎn)變成易于分離的混合物，要得到純產(chǎn)品并回收溶劑，必須輔以精餾（或蒸發(fā)）等操作。 （2）常溫操作，適合于熱敏物料分離對萃取劑的要求：萃取劑的選擇性好，即對溶質(zhì)應(yīng)有較大的溶解能力比對稀釋劑的溶解能力大；對于稀釋劑則不互溶或互溶度很??；溶劑S與原料液中組分的相對揮發(fā)度大，易于加收；萃取劑與被分離混合物有較大的密度差，可加速分層，提高生產(chǎn)能力。四掌握萃取相、萃余相、萃取劑、萃取液、萃余液、共軛相、聯(lián)結(jié)線、分配系數(shù)、選擇性系數(shù)的概念。萃取相E： 萃取
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