【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 同溶質(zhì) H不同，易溶氣體 H大，難溶氣體 H小 定律形式 常數(shù)含義 備注 P*=Ex E,亨利系數(shù) P*,稀溶液中溶質(zhì) （ 被吸收組分 ） 平衡分壓 ， x為被吸收組分在液相中的摩爾分?jǐn)?shù) 對(duì)于一定體系 ， E是溫度的函數(shù) ， 一般 ， 溫度上升 ， E增大 ， 不利于氣體吸收 。 同一溶劑中難溶氣體 E值大 P*=C/H H,溶解度系數(shù) C為被吸收溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度 （ Kmol/m3 ） H為溶解度系數(shù) ， （ kmol/(m3Pa)） ,實(shí)驗(yàn)測(cè)定 。 H為溫度的函數(shù) ， 隨溫度升高減小 ， 其數(shù)值等于平衡分壓 1大氣壓時(shí)的溶解度 同一溶劑中難溶氣體 H值小 E＝ (1/H)*(den/M) den為溶液的密度 ， M是溶劑 A的相對(duì)分子質(zhì)量 y*=mx m,相平衡常數(shù)，無(wú)量綱 m＝ E/P,P為氣相的總壓 m為由試驗(yàn)結(jié)果算出來(lái)的數(shù)值 。 一定物系 ， 它是溫度和壓強(qiáng)的函數(shù) 。 同一溶劑中難溶氣體 m值大 Y*=mX m同上 亨利定律既可由液相組成計(jì)算氣相組成，也可由氣相組成計(jì)算液相組成。 亨利定律（ Henry’s law） * * * *i i ii i i i ip y Yx c H p x XE m m= = = =* * * *ii i i i i i icp E x p y m x Y m XH= = = =由液相組成求氣相組成： 由氣相組成求液相組成： 亨利定律適用條件：理想溶液或稀溶液（一般 5%） , 總壓 。 亨利定律表達(dá)式中各系數(shù)之間的關(guān)系 E~H關(guān)系 E~m關(guān)系 H~m關(guān)系 SEMH??pEm ?mpMHS1??1atm下，濃度為 （摩爾分?jǐn)?shù)）的稀氨水在20℃ 時(shí)氨的平衡分壓為 ，其相平衡關(guān)系服從亨利定律，氨水密度可近似取1000kg/m3。 求： E、 m 、 H 。 例： 解： Pxp ?? ? ??? 3eS1 a t m 1 0 1 . 3 k Pa , 0 . 0 2 1 .6 6 6 k P a , 1 0 0 0 k g /m已 知 ：eepp = E x E =x ??1 . 6 6 6( 1 ) E 8 3 . 3 k P a0 . 0 2: 由 得 ：eeey m xy p / PmxxEm=P?? ? ? ???( 2) m 9 9: 由 得 ：或0 . 6 6 7ssHEM?? ? ? ??31000( 3 ) k m o l / ( m k P a )8 3 . 3 1 8舉例： ?例 21： 含有 30%（體積） CO2的某種混合氣與水接觸，系統(tǒng)溫度為 30℃ ，總壓為 ，試求液相中 CO2的平衡濃度 為若干 kmol/m3. 解： pi=pyi= =,故亨利定律適用。 而 查表 44知 30℃ 時(shí) CO2在水中亨利系數(shù) E= 105kPa，溶液密度按純水密度計(jì) ρ=1000kg/m3 于是， *ic三 亨利定律的應(yīng)用 平衡關(guān)系描述的是吸收過(guò)程中氣液兩相接觸傳質(zhì)的極限狀態(tài)，而實(shí)際上，由于在吸收塔中氣液兩相的接觸時(shí)間有限，很難達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，根據(jù)氣液兩相 實(shí)際組成 與相應(yīng)條件下 平衡組成的 比較，可以 ? 判斷傳質(zhì)進(jìn)行的方向 ? 確定傳質(zhì)推動(dòng)力的大小 ? 指明傳質(zhì)過(guò)程所能達(dá)到的極限 1 判斷傳質(zhì)進(jìn)行的方向 設(shè)某瞬時(shí)，氣相中溶質(zhì)的實(shí)際組成為 y， 溶液中溶質(zhì)的實(shí)際組成為 x。 若 傳質(zhì)方向由氣相到液相 進(jìn)行吸收過(guò)程 若 傳質(zhì)方向由液相到氣相 進(jìn)行解吸過(guò)程 *yy ?*xx ?*yy ?*xx ?結(jié)論： 若系統(tǒng)氣、液相濃度 (y,x)在平衡線上方，則體系將發(fā)生從氣相到液相的傳質(zhì)，即 吸收過(guò)程。 y x o y*=f(x) P y x y* x* 釋放溶質(zhì) 吸收溶質(zhì) 結(jié)論： 若系統(tǒng)氣、液相濃度 (y,x)在平衡線下方，則體系將發(fā)生從液相到氣相的傳質(zhì)，即解 吸過(guò)程。 y x o y*=f(x) Q y x y* x* 釋放溶質(zhì) 吸收溶質(zhì) 結(jié)論： 若系統(tǒng)氣、液相濃度 (y,x)處于平衡線上，則體系從宏觀上講將不會(huì)發(fā)生相際間的傳質(zhì)，即系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。 y x o y*=f(x) R y x y* x* 2 確定傳質(zhì)的推動(dòng)力 以氣相表示的傳質(zhì)推動(dòng)力 以液相表示的傳質(zhì)推動(dòng)力 *yyy ???xxx ??? *傳質(zhì)的推動(dòng)力示意圖 *x*y*yyy ???xxx ??? *y*=mx 3 指明傳質(zhì)進(jìn)行的極限 對(duì)于逆流吸收塔 液相出口最大組成 氣相出口最低組成 X2 X1 Y1 Y2 min2Ymax1X2*2 mXY ?mYX 1*1 ????1 氨 水的相平衡方程 Y*=。若讓Y= X=觸，則將發(fā)生 （吸收還是解吸）； ?2 若讓 Y= X=氨水接觸，則將發(fā)生 （吸收還是解吸）。 練習(xí) amp。作業(yè) 3 某系統(tǒng) 溫度為 10℃ ，總壓 ， 試求此條件下在與空氣充分接觸后的水中，每立方米水溶解了多少克氧氣？ 4 在總壓 ， 溫度 30℃ 的條件下 , SO2摩爾分率為 SO2摩爾分率為 液相接觸，試問(wèn)： 1） SO2的傳質(zhì)方向； 2）其它條件不變，溫度降到 0℃ 時(shí) SO2的傳質(zhì)方向； 3）其它條件不變，總壓提高到 SO2的傳質(zhì)方向，并計(jì)算以液相摩爾分率差及氣相摩爾分率差表示的傳質(zhì)推動(dòng)力。 5 在 P=1000kPa， T=25℃ 下，含 CO2 y= CO2為 的水溶液接觸 問(wèn)： (1)將發(fā)生吸收還是解吸？ (2)如氣體與水溶液逆流接觸，空氣中的 CO2含量最低可能降到多少？ ? 吸收的目的和依據(jù)？ （溶解度差異） 小 結(jié) ? 工業(yè)吸收過(guò)程氣液接觸的方式有幾種？ ? 根據(jù)溶解度曲線判斷低溫高壓有利于 _____（吸收 or解吸），為什么？ ? 吸收過(guò)程的極限是什么？ （級(jí)式接觸和微分接觸） （吸收） （氣液相平衡） ? 亨利定律適用的條件？ ? 溫度與亨利系數(shù) E、 H、 m的關(guān)系？ 亨利系數(shù)哪個(gè)與壓力有關(guān)？ Pe=Ex Pe=Hc ye=mx m=E/P （ t↑ → E↑ H ↑ m ↑ →溶解度 ↓； P↑→ m↓, H、 E不變） 小 結(jié) ? 過(guò)程方向： yye , xxe ； 吸收 yye , xxe ；解吸 ? 過(guò)程極限： x1max= x1e= y1/m ； y2min= y2e= mx2。 塔高無(wú)限 ? 過(guò)程推動(dòng)力： △ y=yye； △ p=ppe； △ x=xex ； △ c=cec。 小 結(jié) 四 吸收過(guò)程的機(jī)理 —— 雙膜理論 1 傳質(zhì)過(guò)程概念 在含有兩個(gè)或兩個(gè)以上組分的混合體系中，如果存在濃度梯度，某一組分（或某些組分）將