化工原理吸收(ppt43頁)-wenkub
2023-01-17 19:52:33 本頁面
【正文】 T）， T E （即 T CA* ), 因此 ,難溶 E ,而易溶 E 二、 Henry定律的其它形式 2)(2 Hcp* ?說明： ① C為體積摩爾濃度［ kmol/m3]； ② H為溶解度系數(shù) [kmol/］； ③ H～ E關(guān)系： 推導(dǎo)： 1m3： 溶質(zhì)［ kmol/m3] 溶劑 k m o l MMcssA?? ?則 x 溶質(zhì)＋溶劑溶質(zhì)? M McccSA??? ? )Mc( MMcASS? ??? )Mc(McMEp*ASS? ??? )Mc( MMEH1ASS? ??? 4)(2 EMH S???④ H=f（ T） T H 易溶 H 難溶 H y*=m x (25) 說明： ① m 相平衡常數(shù)，無因次； ② m～ E： yPp ?? *yPp* ??:xEp* ??代入 xEy*P ???xPEy* ??總與 y*=m x 比較： 6)(2 PEm總?③ m 實(shí)驗(yàn)值 m= f (T) T P總 m (x )不利。 溶液濃度一定，易溶氣體 pA* 難溶氣體 pA* 同種溶質(zhì)， T 而溶解度 結(jié)論：加壓、降溫對吸收有利。 氣體吸收的相平衡關(guān)系 氣體的溶解度 一、溶解度： A、 B S A CA* T、 P一定，氣體在液體中的飽和濃度。 五、吸收機(jī)理 方向與限度取決于平衡關(guān)系 氣 pA A＋ B 液 xA S A pApA*時(shí) pA*與 xA呈平衡 與蒸餾比較 1）同為分離均相物系的氣－液傳質(zhì)操作； 2）第二個(gè)物系 蒸餾：產(chǎn)生氣相 直接得 A、 B。 各組份在液相中的溶解度不同。 二、吸收過程 吸收質(zhì)（溶質(zhì)） A； 惰性組分（載體） B； 吸收劑（溶劑） S； 吸收液（ A＋ S）； 尾氣 B ＋ A。 吸收：外界引入氣相 不能直接得 A、 B，需二次分離。 表明吸收過程可能達(dá)到的極限程度。 亨利定律 一、亨利 (Henry)定律 P總 不高， T一定， p*=E x (21) 說明： p*、 x 、 E（亨利系數(shù)，壓強(qiáng)單位 ） x p* 實(shí)際濃度 平衡分壓 適用于 t 一定，理想溶液。 B、 S摩爾量不變（基準(zhǔn)） ]k m o l Sk m o l A[ x1 xX ? X1Xx??]k m o l Bk m o l A[ y1 yY ? Y1 Yy ??代入 y*=m x ： X1 Xm*Y1 *Y ??? m ) X(11 XmY* ? ??10)(2x mY* ???低濃度： X Y p*=E x (21) 2)(2 Hcp* ?y*=m x (25) 10)(2x mY* ??? 吸收劑的選擇 溶解度； 選擇性； 揮發(fā)度； 粘性； 其它。（湍流） 分子擴(kuò)散與菲克（ Fick）定律 一、分子擴(kuò)散 概念 在單相內(nèi)部有濃度差的條件下，分子的無規(guī)則熱運(yùn)動而造成的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象。 二、菲克（ Fick ）定律 11)(2 dZdCDJ AABA ?JA－物質(zhì) A在 Z方向上的擴(kuò)散通量， kmol/()。 A、 B在 Z方向互為相反值： 12)(2 dZdCdZdC BA ?而且， BA JJ ?根據(jù) Fick 定律： dZdCDJ AABA ?dZdCDJ BBAB ?13 a )(2 DD BAAB??作業(yè)： P150－ 2 氣相中的穩(wěn)定分子擴(kuò)散 一、等分子反向擴(kuò)散 pA1 pA2, pB2 pB1 兩容器 T、 P相同。因而 dZdpA也是常數(shù)， 故 pA～ Z為直線關(guān)系。 說明： ① 與 (216)比較 ,多 P/PBm , 1 pPBm?使 NA 16)(2 )P(P RTZDN A2A1A ?(pB ) BmpP③ (216)式適于精餾； （ 2－ 20）式適于吸收。反映某組分在介質(zhì)中擴(kuò)散的快慢。s)。 吸收過程的機(jī)理 雙膜理論 (1)目的：建立傳質(zhì)速率方程。 吸收速率方程式 1) 吸收速率 NA：單位相際傳質(zhì)面積上，單位時(shí)間內(nèi)吸收的溶質(zhì)量。 (3)kG～ ky關(guān)系 P總壓 不高時(shí)， p=Py 及 pi=Pyi 3 3 )(2 )p(p k N iGA?ky= PkG (235) ky氣膜吸收系數(shù) ［ kmol/()] 1／ ky為氣膜阻力， ＊ 1／ ky與（ yyi)相對應(yīng)。 1／ kL為液膜阻力， ＊ 1／ kL與（ cic)相對應(yīng)。 (2）與傳熱不同點(diǎn)： p與 x不能相減，即使 y與 x也不能相減。 ② (pp*)為總推動力； ③ 1/KG為總阻力 ,由 1/kL、 1／ kG兩部分； ④ 易溶氣體 H 當(dāng) kL≈ kG時(shí) GL k1 kH1 ???則 KG≈ kG 氣膜控制 氣膜控制 (看圖 )： ippp*p ?氣膜控制 液膜控制 2) 以（ c*c）表示總推動力的吸收速率方程式 c*與 p成平衡， 若系統(tǒng)服從亨利定律： Hcp* ? H*cp ?*pp)k1Hk1(NGLA ?? 將上兩式代入 43)(2 c*c)kHk1(NGLA ?? 4 3 a)(2 K1kHk1 LGL??令則 4 4 )(2 c )*(cKN LA?說明： ① KL液相總吸收系數(shù) [kmol/]。 )Y(YK N *YA? *YY KY [kmol/] X)(XK N *XA? XX *KX [kmol/] 任何系數(shù)的單位都是［ kmol/( ］； 推動力與阻力對應(yīng)關(guān)系： 例： ＊pp 表示總推動力時(shí)， 1／ kG為氣膜阻力， 1/HkL為液膜阻力。 作業(yè)： P151－ 8 吸收塔的計(jì)算 實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)過程 板式塔 填料塔 ：氣液逐級接觸； ：氣液連續(xù)接觸。 吸收塔的操作線方程與操作線 LXVY LXVY 11 ???）－（）－＋（或 532 XVLY XVL Y 11?mn截面與
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