物质传递过程 物质传递过程(传质过程)—物质以扩散方式从一相转移到另一相的过程, 即物质在相间的转移过程。 如:气液相间的传质过程:蒸馏、吸收 液液相间的传质过程:萃取 气液固相间传质过程:干燥 第五章吸收 第一节概述 吸收操作依据——是利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的差异而使 气相各组分分离的操作。 吸收质(或溶质)A—CO2,SO2等 惰性气体(或载体)B—空气 吸收剂(或溶剂)S——H2O,NaOH等 二、吸收在化学工业上的应用——分离目的 1.回收或捕获气体混合物中的有用物质,制取产品 2.净化、精制气体 三、吸收剂选择的评价依据 1.对溶质溶解度大,选择性高 2.溶剂蒸汽压低,挥发损失少 3.溶剂粘度低,操作中不易起泡沫
1 物质传递过程 物质传递过程(传质过程)——物质以扩散方式从一相转移到另一相的过程, 即物质在相间的转移过程。 如:气液相间的传质过程:蒸馏、吸收 液液相间的传质过程:萃取 气液固相间传质过程:干燥 第五章 吸收 第一节 概述 一、吸收操作依据——是利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的差异而使 气相各组分分离的操作。 吸收质(或溶质) A ——CO2,SO2 等 惰性气体(或载体)B ——空气 吸收剂(或溶剂) S ——H2O,NaOH 等 二、吸收在化学工业上的应用——分离目的 1. 回收或捕获气体混合物中的有用物质,制取产品 2. 净化、精制气体 三、吸收剂选择的评价依据 1. 对溶质溶解度大,选择性高 2. 溶剂蒸汽压低,挥发损失少 3. 溶剂粘度低,操作中不易起泡沫
4.溶剂化学稳定性好,不易变质 5.溶剂易得、价廉、无毒、难然等经济安全条件 6.溶剂易再生回收,循环使用——解吸操作(使溶质从溶液中脱除的过程) 四、吸收过程分类 物理吸收——溶剂与溶质结合力弱,但解吸容易。例:H2O吸收CO 化学吸收——溶剂溶液由化学键力结合,不易解系。 例:k2CO3溶液吸收CO NaOH溶液吸收CO2,H2S,SO2等 多组合吸收 单组分吸收 等温吸收——当溶质量少,溶剂量多,吸收时温度变化小 变温吸收——吸收过程由有溶解热、反应热产生,使温度升高 本章研究的是单组分、等温、物理吸收 五吸收装置 吸收是溶质从气相转移到液相的过程,一般在塔设备中进行 条件:1要求推动力大,传质速度快般要求逆流操作 2要求气液接触面积大,在塔内可充分接触 板式塔——气液两相在塔板上错流接触(逐级接触式) 填料塔——气液两相在塔内逆流接触(微分接触式
2 4. 溶剂化学稳定性好,不易变质 5. 溶剂易得、价廉、无毒、难燃等经济安全条件 6. 溶剂易再生回收,循环使用——解吸操作(使溶质从溶液中脱除的过程) 四、吸收过程分类 物理吸收——溶剂与溶质结合力弱,但解吸容易。例:H2O 吸收 CO2 化学吸收——溶剂溶液由化学键力结合,不易解系。 例:k2CO3 溶液吸收 CO2, NaOH 溶液吸收 CO2,H2S,SO2等 多组合吸收 单组分吸收 等温吸收——当溶质量少,溶剂量多,吸收时温度变化小 变温吸收——吸收过程由有溶解热、反应热产生,使温度升高 本章研究的是单组分、等温、物理吸收 五 吸收装置—— 吸收是溶质从气相转移到液相的过程,一般在塔设备中进行。 条件:1 要求推动力大,传质速度快——一般要求逆流操作; 2 要求气液接触面积大,在塔内可充分接触。 板式塔——气液两相在塔板上错流接触(逐级接触式) 填料塔——气液两相在塔内逆流接触 (微分接触式)
EH+ EAh 气体混合物
3 吸收剂 气体混合物 吸收剂 气体混合物
第二节气液相平衡 本节主要讨论气液两相的平衡关系通过平衡关系可以指出吸收过程能否进 行,判定进行的方向及过程的极限
4 第二节 气液相平衡 本节主要讨论气液两相的平衡关系,通过平衡关系可以指出吸收过程能否进 行,判定进行的方向及过程的极限
平衡溶解度——气液两相达到平衡时,溶质在液相中的浓度,CA* 平衡分压—气液两相达到平衡时,溶质在气相中的分压,P* 溶解度曲线—在一定温度下,溶质的平衡分压与在液相中浓度间的关系。 NH3 30/10℃ 由上图可知,要得到一定浓度的溶液,易溶气体所需分压低,难溶气 体所需分压高,即p*o2>p*02>P*wH3,溶解程度NH3>SO>O2 判别过程的方向 P Q 图。判别过程的方向 气体溶解于液相,关键在于气相中被吸收组分的分压pA 当pA→pA*,C1*>CA吸收操作 p」<pA*,CA*<C4解析操作
5 一、平衡溶解度——气液两相达到平衡时,溶质在液相中的浓度,CA* 平衡分压 ——气液两相达到平衡时,溶质在气相中的分压, pA * 溶解度曲线——在一定温度下,溶质的平衡分压与在液相中浓度间的关系。 由上图可知,要得到一定浓度的溶液,易溶气体所需分压低,难溶气 体所需分压高,即 p*O2>p*SO2>p*NH3,溶解程度 NH3>SO2>O2 1.判别过程的方向 气体溶解于液相,关键在于气相中被吸收组分的分压 pA 当 pA>pA *,CA*>CA 吸收操作 pA<pA*,CA*<CA 解析操作 p* cA (或 xA) O2 SO2 NH3 (30℃) (10℃) 图。平衡溶解度 pA pA* P xA xA* pA pA* xA* xA Q 图。判别过程的方向