【正文】 ? 00 ?lTSHY eeAeNeeAAAANAAln}1]/)11l n { [ (111?????????? (3 2 9 5 ) 查圖 3 4 2 N= f (eAA,? ) 實(shí)際板： )}11(1ln {}1]/)11ln {[ (???????AEAANMVA （ 3 2 9 6 ） (1)理論板 N 吸收因子法 TSHY (2) 吸收劑量 L0 首先求最小 液 氣 比 m i n)(GL 111?????NeeAAA 當(dāng) N ∞及 L/mG ＜ 1 時(shí)， mi nmi n)(1)(1keAGmLA ????? )1()(m i n AkkmGL??? m i n)(~)(GLGL? 2/)(2/)(110GGGLLLNN????? L0 吸收因子法 TSHY 2． 解吸塔計(jì)算 ? 解吸是為了回收被吸收組分的溶質(zhì) ， 同時(shí)吸收 劑能循環(huán)使用 。 ?特點(diǎn)： G， L沿塔高是變化的； 吸收過程是非等溫的； 傳質(zhì)系數(shù)與濃度有關(guān) 。 （ 5） 當(dāng) A1時(shí) ， 表明吸收液量嚴(yán)重不足 ， 吸收液趨于飽和 ， 各種流向的 φ都趨于很低 。 %100121* ???yyyAeyyyy2121????G L x2 y2 y1 x1 TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 1. 吸收設(shè)備的四種流動(dòng)情況 G L x2 y2 y1 x1 G L x1 y1 y2 x2 G L x1 y1 y2 x2 G L x1 y1 y2 x2 L G 逆流 并流 錯(cuò)流 全混流 TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 2. 吸收過程的傳質(zhì)單元數(shù) 對(duì)吸收全過程的物料衡算為： 在操作線相應(yīng)的范圍內(nèi) ， 平衡線可線性化為： 則 ， 吸收效率為： 相應(yīng)的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算式為： 其中 ， ， A為吸收因子： bmxy e ??)()(ln1ln122112211OGbmxybmxyByyyyBN ee????????)( 2121bmxyyy?????)()( 2121 xxLyyG ???mGLA ?AB11??TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 3. 逆流吸收過程 將物料衡算式和吸收效率計(jì)算式代入氣相總傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算式 ， 得： 則 ， 吸收效率計(jì)算為： ?????1/1ln1OGABNABNBNOGOG/1)e x p(1)e x p(????TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 4. 并流吸收過程 將物料衡算式和吸收效率計(jì)算式代入氣相總傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算式 ， 得： 則 ， 吸收效率計(jì)算為： )1l n (11 1ln1OG ?? BBBBN ?????)]e x p (1[1 OGBNB ????TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 5. 四種流動(dòng)情況的 NOG與 φ的關(guān)系比較 (1) TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 5. 四種流動(dòng)情況的 NOG與 φ的關(guān)系比較 (2) TSHY 傳質(zhì)設(shè)備的流向 6. 結(jié)論 （ 1） 在相同的 NOG和 A下 ， φ逆流 φ錯(cuò)流 φ并流 φ全混流 。 %20)()( ??lllnlllll DVD ak ? ????%30)()()( ?? ???gggggDGdadGpk??? 傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式 TSHY 化學(xué)吸收與增強(qiáng)因子 ?化學(xué)吸收的三個(gè)控制環(huán)節(jié) （ 1） 氣膜擴(kuò)散：氣相主體中的溶質(zhì)向氣 液相界面上擴(kuò)散 （ 2） 液膜擴(kuò)散：進(jìn)入氣 液相界面的溶質(zhì)向液相主體擴(kuò)散 （ 3） 化學(xué)反應(yīng)：氣相溶質(zhì)進(jìn)入相界面后與液相組分發(fā)生反應(yīng) ?化學(xué)反應(yīng)對(duì)吸收的影響 （ 1） 加大了推動(dòng)力： 有利于被吸收組分向液相主體擴(kuò)散； 有利于氣相主體中的被吸收組分向液面擴(kuò)散 。 則有： 相應(yīng)的傳質(zhì)阻力 (系數(shù) )為： )()( AlAilAiAggA cckppkN ???? ?)()( AlAeLAeAgGA ccKppKN ????lgG kHkK ???? 11lgL kkHK ?111 ???TSHY 問： １ 、 β對(duì)傳質(zhì)總系數(shù)的影響如何 ？ ２ 、 化學(xué)反應(yīng)的存在 ， 是否只對(duì)液膜 傳質(zhì)有影響 ， 而對(duì)氣膜傳質(zhì)無影響呢 ？ 化學(xué)吸收傳質(zhì)速率 與增強(qiáng)因子 TSHY 傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式 TSHY ?液膜傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式（ Norman） : 適用于公稱 1050mm的拉西環(huán)和 1338mm的鞍型填料。 AlglL HkkkK ???TSHY 物理吸收傳質(zhì)速率 3. 傳質(zhì)單元高度與傳質(zhì)單元數(shù) ?吸收的傳質(zhì)高度為： 或 傳質(zhì)單元高度為： 總傳質(zhì)單元高度為： 傳質(zhì)單元數(shù)為： 總傳質(zhì)單元數(shù)為： 其中 ， G和 L分別為氣體和溶液通過塔截面的摩爾流速 ， kmol/。 TSHY 傳質(zhì)速率與傳質(zhì)系數(shù) ?變量符號(hào)說明 ? NA— 吸收過程中溶質(zhì) A的傳質(zhì)速率 ， kmol/()； ? kx、 ky， kl、 kg— 以界面為基準(zhǔn)的液相和氣相傳質(zhì)分系數(shù) ， kmol/()； ? Kx、 Ky， KL、 KG— 以平衡為基準(zhǔn)的液相和氣相總傳質(zhì)系數(shù) ， kmol/()； ? HG、 HL， NG、 NL— 以界面為基準(zhǔn)的傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)； ? HOG、 HOL， NOG、 NOL— 以平衡為基準(zhǔn)的總傳質(zhì)單元高度和總傳質(zhì) 單元數(shù)； ? H‘— 亨利常數(shù)； m— 稀溶液時(shí)的亨利常數(shù)； ? α— 填料的比表面積 ， m2/m3。 TSHY 表面更新論 理論要點(diǎn)： 傳質(zhì)是非穩(wěn)態(tài)的 ① 在界面上的每一個(gè)微元具有不同的暴露時(shí)間 (壽命 )， 但它們被另一微元置換的機(jī)會(huì)均等 。 ② 液相主體中的任一微元都有可能被主體內(nèi)的流動(dòng)帶到氣液相界面上 ， 并假定所有被帶到界面的微元在界面的停留時(shí)間相同 ，并參與到不穩(wěn)定傳質(zhì)過程中 ， 直到被帶回主體為止 。 ② 無法形成穩(wěn)定的膜 ， 也就無法建立穩(wěn)定的濃度梯度 。 ③ 界面狀況 界面無阻力 ， 氣液兩相在界面立即達(dá)到平衡 。 （ 3） 湍流混合 流體流動(dòng)時(shí) ， 流體微團(tuán)在慣性力作用下產(chǎn)生遷移 。 ??? 322 H S OSO0SO ccc0SO2c2SOc?3HSOc22 SO*SO ?iHp ?23SOHH S OI ??? ??KH 2 SO 3H 2 OSO 2 + H S O 3+H +H 2 SO 3 K ITSHY 工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 實(shí)際上 ， 在溶液中： ， 因此： 以 γ表示溶液中亞硫酸氫根的活度系數(shù) ， 合并分壓式和電離平衡式得： 其中 ， 當(dāng)溶液吸收 SO2后 ， 溶液的 pH值隨溶液中亞硫酸氫根的濃度呈線性變化 ， 即： 其中 ， β和 β0分別為溶液和檸檬酸濃度為 1M的溶液的緩沖容量； pHS為 SO2吸收前的 pH值 。 若溶液為理想溶液 ， Kγ=1， K‘可進(jìn)一步簡化 。 AHK ??? /?TSHY 相平衡曲線比較 物理吸收遵循： 化學(xué)吸收遵循： (337) AAA cHp ??AABA ppcc????100(314) TSHY ① 物理吸收 ， 溶質(zhì)的濃度 ci～氣相中的平衡分壓 pi呈線形關(guān) 系 ， 不存在濃度界限； （ 適宜高壓或高濃度氣體的脫除 ） ② 化學(xué)吸收 ， ci↑ 有極限 ， pi 急劇升高而超過同濃度下的 物理溶解之平衡分壓；適用于低壓 、 低濃度下高凈化度的 吸收過程； ③ 當(dāng) α 1 ， 化學(xué)吸收優(yōu)于物理吸收； ④ 當(dāng) α 1 ， 物理吸收優(yōu)于化學(xué)吸收 。 而當(dāng)壓強(qiáng)為 p時(shí) ， 液相逸度可近似用下式計(jì)算： 式中 ， Vi為在一定 p和 T時(shí) ， 組分 i的摩爾體積： 計(jì)算： 所以： )(??ln siiGisLi ppRTVff ??)m o l/m(08 030 3??? ?MV i)39002022( ?ln ?????Lif)k P a(2440? ?Lifsip Lisf?Gisf?TSHY 解例 31 ④ 計(jì)算相平衡常數(shù) 對(duì)于理想溶液 ， ， 則相平衡常數(shù)為： ???? GiiLiiii ffxym ?1?i?TSHY ?亨利定律不適用化學(xué)吸收的相平衡 ， 化學(xué)吸收的氣液平衡 ， 既要服從溶解時(shí)的相平衡又要服從化學(xué)反應(yīng)時(shí)的相平衡關(guān)系 . 伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收相平衡 a A + b B m M + n NaAK aH ATSHY 伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收相平衡 ?則反應(yīng)平衡常數(shù)為： 理想溶液時(shí) ， Kγ=1， 則： 因?yàn)槿芙馄胶怅P(guān)系服從亨利定律： 用 (321)解出 CA， 帶入上式得： ∵ (CA) 物 ＞ (CA)化 ， ∴ (PA)物 ＞ (PA)化 ????????? KccccccccKbBAnNmMbBAnNmMbBAnNmMbBAnNmM????? aaaaa(321) a A + b B m M + n NaAK aH AbBAnNmMccccKKKaa ????a/1??????????? bBnNmMAA cKccHpAAA cHp ??TSHY 伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收相平衡 1. 被吸收組分與溶劑相互作用 （ 1） 溶質(zhì) A與溶劑 B反應(yīng)生成 M 若其反應(yīng)關(guān)系為： 溶液中 A組分的初始濃度