排气 2 进液 传质设备 x 进气y1 x2 排液↓x; 图9-3传质过程气液相浓度与平衡的关系
图9-3 传质过程气液相浓度与平衡的关系
②用相平衡方程式还能确定吸收(或解吸)过程进行的 限度,从而提出合理的工艺设计要求。 根据相平衡方程式有: X mⅩ 因此可以判定无论塔的效率多高或塔身多长,其所得吸 收液中该组分的组成x2不可能超过x,*,即:x,x,*=y1m 同理,处理后的排气中该组分y2也不可能低于y2*,即 2>y2*=mx1,这样就可以依据进气浓度(组成)和进液浓 度(组成)利用相平衡方程式计算出最终吸收浓度和最终 排放废气的极限浓度
②用相平衡方程式还能确定吸收（或解吸）过程进行的 限度，从而提出合理的工艺设计要求。 根据相平衡方程式有： x2 *= y1 /m y2 *=m x1 因此可以判定无论塔的效率多高或塔身多长，其所得吸 收液中该组分的组成x2不可能超过x2 * ，即：x2≤x2 *= y1 /m ，同理，处理后的排气中该组分y2也不可能低于y2 * ，即： y2≥y2 *=m x1，这样就可以依据进气浓度（组成）和进液浓 度（组成）利用相平衡方程式计算出最终吸收浓度和最终 排放废气的极限浓度
、化学吸收的气液平衡 气体溶于液体中,若发生化学反应,则被吸收组分的 气液平衡关系应既服从相平衡关系,又应服从化学平衡关 系。即有:c,=区理+[小学衡 9.13 设设备吸收组分A与溶液中所含的组分B发生相互反应: a4,+bB◇>cC+dD ①亭利定律关系式:[小=HP1 9.14 ②化学平衡关系式 A-C AB 9.15
二、化学吸收的气液平衡 气体溶于液体中，若发生化学反应，则被吸收组分的 气液平衡关系应既服从相平衡关系，又应服从化学平衡关 系。即有： ---------------9.13 设设备吸收组分A与溶液中所含的组分B发生相互反应： cA = A 物理平衡 + A 化学平衡 aA bB cC dD aA l g + + ①亨利定律关系式： ------------------9.14 ②化学平衡关系式： ------------------9.15 * A = H A pA a b c d A B C D k =
BPk 将9.16代入9.14得: 1∫[c[Dy blk 下面从几种具体的情况来讨论化学吸收的气液平衡关系 1.被吸收组分与溶剂的相互作用 反应式表示为:44 个」 ,tbt>m 被吸收组分A进入液相后的总浓度CA可写成 +M 9.18 其化学平衡常数 k 9.19 AB
------------------9.16 将9.16代入9.14得： ------------------9.17 下面从几种具体的情况来讨论化学吸收的气液平衡关系: 1. 被吸收组分与溶剂的相互作用 反应式表示为： 被吸收组分A进入液相后的总浓度CA可写成： ------------------9.18 其化学平衡常数 ------------------9.19 a b c d B k C D A 1 = a b c d A A B k C D H p 1 * 1 = l k l g A B M A + ⎯→ C A M A = + AB C A A B M k A − = =
于是有: 9.20 1+k[B 又若是稀溶液吸收,则遵循亨利定律,即有[A=HAPA*,代 入(9.20),于是有: 9.21 4H(+K 在稀溶液中,B很大可视为常数,且k不随浓度变化,故 1+k6可视为常数,此时p4∝CA,即形式上服从亨利 定律,但不同的是 H=H(1+kBD =1+kB 表明溶解度系数较H增大了(1+k[B])倍,结果使过程有 利于气体组分A的吸收。 有代表性的:用水吸收氨气
于是有： ------------------9.20 又若是稀溶液吸收,则遵循亨利定律，即有[A]=HAPA * ，代 入（9.20），于是有： ------------------9.21 在稀溶液中，B很大可视为常数，且k不随浓度变化，故 1+k[B]可视为常数，此时 ，即形式上服从亨利 定律，但不同的是 表明溶解度系数较HA增大了（1+k[B]）倍，结果使过程有 利于气体组分A的吸收。 有代表性的：用水吸收氨气. kB C A A + = 1 H ( KB) C P A A A + = 1 * pA CA * H H ( kB) A = A 1+ ' kB H H A A = 1+