化工原理下冊概念復(fù)習(xí)(已修改)
2025-04-28 22:28 本頁面
【正文】 第五章 氣體吸收氣體吸收操作的主要目的是分離氣體混合物的組分。氣體吸收是氣體溶解于液體的過程。解吸操作中溶質(zhì)氣體的轉(zhuǎn)移方向是自液相至氣相。吸收?解吸對一定的氣、液體系，溫度升高，氣體溶解度減小。有利于吸收有利于解吸五、溶劑的選擇p229吸收操作對吸收劑的要求是對欲吸收的溶質(zhì)氣體的溶解度大，選擇性好，溶解度隨溫度改變的變化大，揮發(fā)度小，無毒，價廉易得。亨利定律稀溶液p*=Exp*=c/Hy*=mxm=E/P如總壓1atm（絕壓），20℃的空氣與水長期接觸，則水中O2的摩爾分數(shù)x=106，E=104atm，空氣中O2的摩爾分數(shù)y= 如含有79％（體積）N2的空氣與水接觸，溫度為25℃，總壓為100kPa，查得亨利系數(shù)E＝105kPa,則液相中N2的平衡濃度C*＝104 kmol/m3。 相平衡與吸收過程的關(guān)系（y－y*）以氣相濃度差表示的吸收推動力；若相平衡常數(shù)為m，塔內(nèi)某截面的氣液相含易溶組分的摩爾分數(shù)為y及x，當(dāng)以yy*表示總推動力，y*= mx。（x*x）以液相濃度差表示的吸收推動力。對塔內(nèi)任一氣液濃度分別為y,x的截面，相際傳質(zhì)推動力為(x*x)，x*＝y(tǒng)/m 分子擴散費克定律T、P一定的一維定態(tài): 對于二元物系，設(shè)A為溶質(zhì)氣體，B為惰氣，二者摩爾濃度之和為常量，CA＋CB＝恒值，則分子擴散系數(shù)DAB與DBA的關(guān)系是DAB=DBA，由費克定律算出A與B 的分子擴散速率JA與JB。二者關(guān)系是= 。 非電解質(zhì)稀溶液，液相分子擴散系數(shù)DAB與絕對溫度的1次方成正比對非電解質(zhì)稀溶液，液相分子擴散系數(shù)D與黏度的1次方成反比。氣體分子擴散系數(shù) 分子擴散傳質(zhì)速率一、 等分子反向擴散等摩爾相向擴散體現(xiàn)在氣體解吸操作中二、 分子擴散單向傳質(zhì)1主體流動吸收中分子擴散單向傳質(zhì)的物質(zhì)擴散過程須考慮“主體流動”。在分子擴散的氣體吸收過程中，除了有溶質(zhì)氣體A分子與惰氣B分子的等摩爾相向擴散外，尚存在著氣相的主體流動。漂流因子:氣體吸收過程中，由于有主體流動，溶質(zhì)氣體的傳質(zhì)速率須考慮“漂流因子”。“漂流因子”值恒大于1。當(dāng)氣相中溶質(zhì)氣體的濃度愈高則“漂流因子”的值愈大。在分子擴散的氣體吸收過程中，按費克定律算得的A的分子擴散速率為JA，實際A的傳質(zhì)速率為NA,二者關(guān)系是NAJA 對流傳質(zhì)理論一、 雙膜理論雙膜論的要點是① 在緊鄰氣液界面的兩側(cè)，流體均為層流② 可把層流層適當(dāng)延伸，使湍流、過渡流的傳質(zhì)阻力折合為當(dāng)量的層流傳質(zhì)阻力，倂入原層流層，形成“有效層流膜” ③過程定態(tài)雙膜論假設(shè)氣液兩相接觸且流動時，在界面兩側(cè)均存在著層流，這一論點已被實驗否定 總傳質(zhì)系數(shù)NA=Ky(yy*)1/Ky =1/ky+m/kx1/Ky:兩膜總阻力1/ky：氣膜阻力m/kx：液膜阻力易溶氣體氣膜控制：Ky≈kyNA=Kx (x*x)1/Kx =1/mky+1/kx1/Kx:兩膜總阻力1/mky：氣膜阻力1/kx：液膜阻力難溶氣體液膜控制：Kx≈kx
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