【正文】 液相反應(yīng) aA（ 氣相 ） +bB（ 液相 ） rR 如果化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得極快，根據(jù) A組分與反應(yīng)物 B的擴(kuò)散速率不同，會(huì)使液相濃度分布出現(xiàn) 3種情況： （ 1） CBLCKP時(shí)，吸收速率 方程如下 : )(BLALBLAAGAGACDDbHaPKN ????其中： )11/(1ALAAGAG kHkK ??式中： a， b—— 化學(xué)反應(yīng)方程式中的反應(yīng)系數(shù)； DAL， DBL—— A、 B兩種物質(zhì)在液相中的分子擴(kuò)散系數(shù)（ m2/s）； CBL—— 液膜中 B的濃度； kAL—— 液相傳質(zhì)系數(shù)， m/h kAG—— 氣相傳質(zhì)系數(shù)， kmol/(m3 Alg Hkk11 ?AlgGA HkkK111 ??k Pa )sk m o l / ( 1111112775?????????????AllAGHkkK? 提高過(guò)程吸收速率的措施： 提高氣液相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，以減小氣膜和液膜的厚度； 增大供液量，降低液相吸收濃度，以增大吸收推動(dòng)力； 增大氣液接觸面積； 選用對(duì)吸收質(zhì)溶解度大的吸收劑。試求氣相吸收總系數(shù) KAG，并分析該吸收過(guò)程的控制因素。kPa)，液膜吸收系數(shù) kl = 105 m/s，溶解度系數(shù) H= kmol/(m3 吸收過(guò)程速率方程 氣膜控制 ：氣膜阻力＞液膜阻力 物理吸收類(lèi)型 液膜控制 ：氣膜阻力＜液膜阻力 AALAG Hkk11 ?AALAG Hkk11 ＜例題 : (例 92) ?已知某低濃度氣體溶質(zhì)被吸收時(shí)，平衡關(guān)系符合亨利定律，氣膜吸收系數(shù) kg= 107kmol/(m2 解： SO2的吸收方程為： 于是： 321212322/][][][][][mk mo lSOKSOKSOHS OSOC SO???????? ?被吸收組分與溶劑中活性組分作用 A （氣） A（液） +B（液） M（液） 設(shè)溶劑中活性組分的初始濃度為 CB0，若平衡轉(zhuǎn)化率為 x， 則溶液中組分 B的平衡濃度為[B]=CB0（ 1－ x），而生成物 M的平衡濃度為[M]=CB0x， CA=[A]+CB0x， 有 K=[M]/（ [A][B]） =x/（ [A](1–x)） 又有 [A]=HAPA*，代入上式得 PA*=x/(KHA(1–x)) 若物理溶解量與化學(xué)溶解量相比可忽略，令 K1=KHA，表征帶有化學(xué)反應(yīng)的氣液平衡，得 CA≈xCB0=CB0K1PA*/(1+K1PA*) ＜ CB0 說(shuō)明 A組分被吸收的量永遠(yuǎn)小于活性組分 B 的量。已知溶解度系數(shù)HSO2=(kPa ?1. 被吸收組分 A 與溶劑相互作用 A （氣） A（液） +B（溶劑） M（液） 由亨利定律 [A] 物理平衡 =HAPA* 由化學(xué)平衡 [A]化學(xué)消耗 =[M] =K [B][A]物理平衡 故 CA=（ 1+K[B]） HAPA* ? 變形后得 ? PA*= CA /（ HA（ 1+K[B]）） （化學(xué)吸收） ? Pi*= CA/ HA（ 物理吸收 ） ? 比較上式發(fā)現(xiàn)：由于化學(xué)反應(yīng)使溶解度系數(shù)增大至 （ 1+K[B]） 倍。 2. 亨利定律 ? 亨利定律的應(yīng)用條件： 在系統(tǒng)壓力不太高、溫度不太低、溶解氣體不與液體起化學(xué)反應(yīng)時(shí)，難溶氣體的溶解平衡可近似認(rèn)為服從亨利定律，中溶和易溶氣體在液相溶解度較低時(shí)也可近似認(rèn)為遵守亨利定律。 HA, EA—— 亨利系數(shù)，單位分別為 mol/(m3 吸收平衡 ? 物理吸收平衡 1. 氣體組分在液相的吸收 混合氣體 吸收 吸收劑 （可吸收組分） 解吸 （液相） 溶解度 ：在一定的溫度和壓力下，吸收過(guò)程的速率和解吸過(guò)程的速率相等時(shí)，氣體溶質(zhì)在液相中的含量稱(chēng)為該氣體的 平衡溶解度 ，溶解度在同一系統(tǒng)中隨溫度的升高而減小，隨壓力的增大而增大。第九章 吸收法凈化氣態(tài)污染物 ?概念 ：吸收法是根據(jù)氣體混合物中各組分在液體溶劑中物理溶解度和化學(xué)反應(yīng)活性不同而將混合物分離的一種方法。 ?分類(lèi) ： – 物理吸收：利用 溶解度的差異 吸收 – 化學(xué)吸收：利用 化學(xué)反應(yīng) 完成吸收 ?優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) ：優(yōu)點(diǎn)：效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、一次投資相對(duì)較低等；缺點(diǎn)：產(chǎn)生廢液、設(shè)備易受腐蝕。 pA* = EA xA cA = HA pA * 式中： pA* —— 氣相組分的分壓， Pa； xA—— 組分 A溶于溶劑中的濃度，摩爾分率； cA —— 液相中組分 A的濃度， mol/m3。Pa)和 Pa, 在溫度和壓力一定的情況下對(duì)一定的物系為一常數(shù)； *—— 為平衡狀態(tài)。 ? 有化學(xué)反應(yīng)存在的氣液相平衡 ?設(shè)氣態(tài)污染物 A與吸收液中所含組分 B發(fā)生如下反應(yīng)： aA + bB mM + nN 則，氣態(tài)污染物 A在溶液中的轉(zhuǎn)化過(guò)程可表示為： aA（氣） aA（液） + bB mM + nN 物理平衡 化學(xué)平衡 氣態(tài)污染物的總凈化量 [A] 凈化 =[A]物理平衡 +[A]化學(xué)平衡 其中： [A]物理平衡 =HAP*A [A]化學(xué)消耗 ：在達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù) K和反應(yīng)后反應(yīng)物和生成物的濃度，計(jì)算求出 [A]化學(xué)消耗 。 2. 被吸收組分在溶液中離解 A（氣） A（液） M++N－ 則： [A]物理平衡 =HAPA* [A]化學(xué)消耗 =[M+]=（ K[A]物理平衡 ） CA=[A]物理平衡 +[A]化學(xué)消耗 =HAPA*+（ KHAPA*） 例題：（例 91） ?試求溫度為 293K，混合氣體中 SO2平衡分壓為。m3)，化學(xué)平衡常數(shù)K= 102kmol/m3。 9. 2 吸收速率 ? ? 1. 雙膜理論（由劉易斯和懷特曼提出） （ 1）組成：氣相主體 +氣膜 +相界面 +液膜 +液相主體 （ 2）氣體的吸收過(guò)程：被吸收組分 氣相主體 （ （無(wú)擴(kuò)散阻力） 氣膜 相界面 液膜 液相主體 （氣膜阻力）（無(wú)傳質(zhì)阻力）（液膜阻力）（無(wú)擴(kuò)散阻力） （ 3）傳質(zhì)推動(dòng)力：氣膜內(nèi)傳質(zhì)推動(dòng)力： PAG－PAi；液膜內(nèi)傳質(zhì)推動(dòng)力： CAi－ CAL 氣相主體 氣膜 液膜 界面 傳質(zhì)方向 液相主體 CA* PA* ZG