设溶剂中活性组分起始浓度为，若组分B的转化率为B，此时=c(1-x），CM=cxB，由化学平衡关系：K,=Cm / (c/cB)=xB /[c)(1-xB))将气液平衡关系c=HP,引入，则PA=XB/[K,HA(1-XB))液相总的A组分浓度Cl=ci+xpcg =Hap:+cpaB1+apA式中α=K,H为平衡常数K与溶解度系数H的乘积，表征带化学反应的气-液平衡特征。如果物理溶解量相对于化学转化量可以忽略时，则c =Xcg =cg,apiCBi+apA该式为化学吸收典型的气液平衡关系。它与物理吸收c,=H,P'的关系比较如下图：c化学股收液U化学吸收的平衡关系P（1)物理吸收时，气体的溶解度随分压呈直线关系：而化学吸收则呈近线关系，在分压很高时，气体的溶解度趋近于化学计量的极限；物理吸收宜应用于高分压的情况下，而化学吸收宜应用于低分压的情况下
(2）对各种气体的溶解度的高低，物理吸收主要体现在H的数值上，而化学吸收则不同，取决于α（HK的乘积）的数值即除了H值外，化学平衡常数K。更具有特殊的选择性。（3）物理吸收溶解热较小，仅数千焦耳每摩尔之内，而化学吸收溶解热高达数万焦耳每摩尔，因此，温度改变对化学吸收平衡的影响较物理吸收时更为强烈。第二节气-液反应历程一，气-液相间物质传递描述气-液相间物质传递有各种不同的传质模型，例如双膜论、Higbie渗透论、Danckwerts表面更新论和瑞流传质论等，其中以双膜论最为简便。双膜论是假定在气-液相界面两侧各存在一个静止膜，气侧为气膜，液侧为液膜。气-液相间传质速率N，kmol/m2s)，取决于通过气膜和液膜的分子扩散速率，即在界面上De-(Pe-P)=)-Dr(c,ct)N=-RTOGOLC =Hp;上两式消去界面条件c和Pi，可得吸收速率N-KG(PG-P")-KL(c*-CL)1111Ko"RT+"+KL=RTHOG+OH.1DGHDkGHkDGDLkgk
第二节 气-液反应历程 一．气-液相间物质传递
上列各式中：p*为与液相cr相平衡的气相分压，MPac*为与气相pc相平衡的液相浓度，kmol/m2、，分别为气膜和液膜的有效厚度,m;kg、k,分别等于 DG/(RTo)和D,/8L;D.和D.分别表示组分在气体和液体中的分子扩散系数，m?/s双膜论虽能基本反映相间滞留层分子扩散的事实，但是很多人怀疑在界面有绝对静止的膜的存在。因此，提出了各种其它传质模型。常见传质模型主要特征列于下表。模型双膜论诊透论表面更新论密流传质论一R传质系数表达式-2A-VD.i-VD.S表征参数膜厚品界面停留时间元表面更新率S端流扩散系数。一级反应M表达式M=Dik/EThin.专二。化学反应在相间传递中的作用溶解的气体与液相中的组分发生化学反应，溶解的气体因反应而消失，从而加速相间传递速率。此时，按化学反应和传递的相对大小区分为几种情况。1.化学反应可忽略的过程若化学反应足够缓慢，液相中化学反应的量与物理吸收的量相比可忽略时，则可视为物理吸收过程。此时条件为：液相中反应量远小于物理溶解量。若液相中进行一级不可逆反应，液相中反应量为反应器中积液量V乘上反应速率kiCA，而反应器中物理溶解量等于液体流量Q.乘以液相组分A的浓度c。因此，条件为Vk,CA<<QtCA
二．化学反应在相间传递中的作用
消去cA并令V/QL=t，它表示液体在吸收器中的停留时间，则条件为k,t<<1上式说明当一级反应速率常数与停留时间乘积远小于1时，即可认为是纯物理吸收过程。例如，CO,被pH=10的缓冲溶液所吸收，一级反应速率常数k1=1s-1，则液相停留时间需远小于1s，方可作物理吸收处理。2.液相主体中进行缓慢化学反应和膜中进行的快反应如果反应比较缓慢而不能在液膜中完成，需扩铲散至液主体中进行，此时，必需满足液膜中反应量远小于通过液膜扩散所传递的量，即SLkCAi<<k,CAi则M=ik-Dhi<1k式中准数M为量纲1数，它代表液膜中化学反应与传递之间相对速率的大小：如果M<<l，说明膜中反应速率远比传递速率小，为缓慢化学反应，此时化学反应扩展到液相主体中进行：如果M>>1，则说明膜中反应速率远比传递速率大，为快反应，此时传递的数量完全可以在膜中反应完毕。因此，M的数值是判断反应在膜中进行还是在液相主体中进行的依据。3.准数M的判据准数M表示了液膜中反应速率与传递速率之比值。由M数值的大小，可以决定反应相对于传递速率的类别，这一情况列于下表
准数M的判别条件条件反应类别反应进行情况M<<1缓慢反应过程反应在液流主体中进行M>>1快速反应过程反应在膜中进行完毕4.化学吸收的增强因子中速和快速反应过程，被吸收组分在液膜中边扩散边反应，其浓度随膜厚的变化不再是直线关系，而变为一个向下弯的曲线，如下图所示。液膜液体丰1EID'IEaTBx液膜中的浓度梯度示意例如，界面上溶解气体向液相的扩散速率可按界面上的浓度梯度，即用DD直线斜率来代表；而溶解气体自液膜向液流主体扩散速率可按E点的浓度梯度，即用EE的斜率来代表：无化学反应的物理吸收，扩散速率可以用虚线DE斜率来代表；液膜体主体1D'TB