化工原理(天大版---下冊第二章吸收-文庫吧資料
2024-12-14 07:52本頁面
【正文】 )( 21 AAA ppRTDzN ?? )( 21 AAA ppR TzDN ??222 氣相中的穩(wěn)態(tài)分子擴散 2. 一組分通過另一停滯組分的擴散 JA= JB 以 N為總體流動的通量 的總濃度和為 BAc額在總體流動中所占的份為 AccN A額在總體流動中所占的份為 BccN B)1(ccNJN AAA ??ccNJN BBB ?? =0 （ 2） 通過 2截面的 A的通量： 通過 2截面的 B的通量： 通過 2截面的 A+B的總通量： ABA NNNN ????在穩(wěn)定情況下，總體流動通量等于 A的傳質(zhì)通量 由（ 2）得： AABB JccJccN ??? 帶入（ 1）式得： ccNJN AAA ?? ccccJJ ABAA?? )1(BAA ccJ ??222 氣相中的穩(wěn)態(tài)分子擴散 ? )1(BAAA ccJN ?? )1(BAA ppJ ?? )(BA pPJ? )(AA pPPJ ??zAA ddPRTDJ ??又))((zAAA ddPRTDpPPN????積分限： z=z1時 pA=pA1， z=z2時 pA=pA2 ?? ???? 2121AAppAAzzA pP dPRTPDdzN1221ln)(AAA pP pPzzRT PDN ????? )3(ln12BBppR TzPD?另 pBm為初、終截面處 PB的對數(shù)平均值： 1212lnBBBBBmppppp ??BmBBBB p pppp 1212ln ??另 z=z2z1 由于 P=pA1+pB1= pA2+pB2 所以 pB2 pB1=pA1pA2 BmAA p pp 21 ?? 帶入（ 3）式得： 222 氣相中的穩(wěn)態(tài)分子擴散 ? )( 21B AAmAPPP PR TzDN ??? )( 21 AAA ppR TzDN ??等摩爾擴散1B?mPP 漂流因數(shù) 討論： ?當(dāng)混合氣中 A的分壓越高，漂流因數(shù)就越大 ?當(dāng)混合氣中 A的分壓越低，漂流因數(shù)就越接近 1，總體流動的 因素可以忽略，單向擴散和等摩爾擴散就無差別了 223 液相中的穩(wěn)定分子擴散 ? 液相中的穩(wěn)定分子擴散屬于一組分通過另一停滯組分的擴散 )cc(zc cDN AASmA 21 ????N180。 2l2 亨利定律 2. Pici關(guān)系 Hc*p ii ? ci：單位體積溶液中溶質(zhì)的摩爾數(shù)， Kmol/m3 Pi*：氣相中溶質(zhì)的平衡分壓， kPa H：溶解度系數(shù)， kmol／ (kN第二章 吸收 ? 吸收定義 利用組成混合氣體各組分在溶劑中溶解度不同，來分離氣體混合物的操作，稱為吸收操作。 ? 溶質(zhì) A ? 惰性組分 B ? 溶劑 S ? 吸收溶液 ? 吸收尾氣 ? 吸收操作示意圖 ? 吸收在工業(yè)上的用途 ? 分離混合氣體以回收所需的組分 ? 除去有害組分以凈化氣體 ? 制備某種氣體的溶液 ? 工業(yè)廢氣的治理 ? 吸收的分類 ? 按有無化學(xué)反應(yīng) ?物理吸收 ?化學(xué)吸收 ? 按溶質(zhì)氣體的數(shù)目 ?分單組分吸收 ?多組分吸收 ? 按有無明顯熱效應(yīng)， ?等溫吸收 ?非等溫吸收 ?吸收與蒸餾的不同 ? 原理不同 ? 蒸餾可獲得較純的產(chǎn)品，而吸收則不能 211 氣體的溶解度 211 氣體的溶解度 ?相平衡 ? 平衡分壓（飽和分壓） ? 平衡濃度（飽和濃度） ? 氣體的溶解度： 指氣體在液相中的飽和濃度，用單位質(zhì)量（或體積）的液體中所含溶質(zhì)的質(zhì)量來表示 ? 溫度 ? 該溶質(zhì)在氣相中的濃度（分壓） ? 物系的特性 ?在相同溫度和分壓下，不同物質(zhì)的溶 解度有很大差異 ?欲得到一定濃度的溶液，易溶氣體所需 分壓較低，而對難溶氣體所需分壓較高 ?對同一種溶質(zhì)，溶解度隨 T?而 ?， 隨 分壓 ?而 ? ?T ? 、 分壓 ?有利于吸收，而 T ?而 分 壓 ?，有利于脫吸 2l2 亨利定律 ?亨利定律 : 當(dāng)總壓不高 (不超過 5xl05Pa)時，在恒定的溫度下，稀溶液上方的氣體溶質(zhì)平衡分壓與該溶質(zhì)在液相中的濃度之間存在如下的關(guān)系 1. pixi關(guān)系 ii Ex*p ?Pi*：溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓， kPa xi ：溶質(zhì)在液相中的摩爾分率 E：亨利系數(shù)，其單位與壓強單位一致 ?與物系的特性、 T、溶質(zhì)的分壓有關(guān) ?亨利系數(shù) ?當(dāng)溶質(zhì)分壓不超過 1x105Pa，恒定溫度下 E值可視為常數(shù) ?T?， E ? ?在同一溶劑中，難溶氣體的 E值很大，而易溶氣體的 E值很小 ?對理想溶液，亨利定律與拉烏爾定律一致， E=P176。m) ?溶解度系數(shù) H與亨利系數(shù) E的關(guān)系 若溶液的濃度為 ckmo1(A)／ m3，密度為 ?kg／ m3， 則 1 m3溶液中所含的溶質(zhì) A為 c kmol，溶劑 S為（ ?cMA） /MS kmol sAiiiiMMcccx??? ? )MM(c McAsisi??? ?Exp ?* )MM(c MEcAsisi ??? ?)MM(cEMH Asi s??? ?1? sEMH ?1?T ? ， H ? ?在同一溶劑中，易溶氣體 的 H值很大，而難溶氣體 的 H值很小 sEMH ??2l2 亨利定律 3. xi— yi關(guān)系 i*i mxy ?xi：液相中溶質(zhì)的摩爾分率 yi*：與該液相成平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾分率 m：相平衡常數(shù)，或分配系數(shù)，無因次 若系統(tǒng)總壓為 P： ii Pyp ?*Py*p ii ?ii Ex*p ?又 ii Ex*Py ??ii xPE*y ??PEm ???m與物系的特性、 T、 P有關(guān) ?m值越大，則表明該氣體的溶解度愈小 ?T ? ， P ?， m ?，不利于吸收 2l2 亨利定律 4. XiYi關(guān)系 iii xxX??? 1液相中溶劑的摩爾數(shù)液相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)iii yyY??? 1數(shù)氣相中惰性組分的摩爾氣相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)iii XXx?? 1 iii YYy?? 1i*i mxy ?iiii XXm*Y*Y ??? 11iii X)m(mX*Y??? 11 在 Yi— Xi坐標(biāo)系中的圖形總是曲線 當(dāng)溶液濃度很低時， ii mX*Y ?213 吸收劑的選擇 ? 溶解度 ? 選擇性 ? 揮發(fā)度 ? 粘性 ? 其它 ? 無毒性 ? 無腐蝕性 ? 不易燃 ? 不發(fā)泡 ? 冰點低 ? 價廉易得 ? 具有化學(xué)穩(wěn)定性
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1