2、被吸收组分在溶液中离解 设反应产物的解离反应式为: A+B<>M<“>K++A 吸收平衡时,离解常数为: k1 κ+4] 9.22 当溶液中无相同离子存在时,[K十=[A],于是有: A]=E [MI -923 被吸收组分A在溶液中的总浓度为物理溶解量与离解溶 解量之和,即: C4=[小+[M]+[4]=[4+[M+√k[M]-924
2、被吸收组分在溶液中离解 设反应产物的解离反应式为： 吸收平衡时，离解常数为： -----------------9.22 当溶液中无相同离子存在时，[K+ ]=[A- ]，于是有： ----------------9.23 + − A + B⎯→M ⎯→K + A A k k l g A k M M A k 1 2 1 = = − − 被吸收组分A在溶液中的总浓度为物理溶解量与离解溶 解量之和，即： C A M A A M k M ------9.24 A = + + = + + 1 − M K A k + − = . 1
对式(9.19)、(9.22)、(9.24)和组分的物料平衡 方程式联解得: (2C4+k)-√kA(4C4+k) 9.25 2(1+B 式中: K,kB 1+RB 9.26 将(925)代入亨利定律式,则: 2C,+k k,(4C4+ 9.27 2(1+k|B|H 由此可见,对反应产物有解离的化学吸收过程,相平衡 方程式与气相组分A在吸收液中总浓度[GA为非线性关系
对式（9.19）、（9.22）、（9.24）和组分的物料平衡 方程式联解得： ---------9.25 式中： ------------9.26 将（9.25）代入亨利定律式，则： ---9.27 由此可见，对反应产物有解离的化学吸收过程，相平衡 方程式与气相组分A在吸收液中总浓度[CA ]为非线性关系. ( ) ( ) ( kB) C k k C k A A A A A A + + − + = 2 1 2 4 kB k k B k A + = 1 1 ( ) ( ) ( ) A A A A A A A C k k C k k B H P + − + + = 2 4 2 1 * 1
3、被吸收组分与溶剂中活性组分作用 设反应式为:4 4+B 设溶剂中活性组分B的起始浓度为G0,反应达平衡后, 转化率为R,则溶液中活性组分B的浓度[B]=C(-R 而生成物M的平衡浓度为[M小=CR。由化学平衡关系得 平衡常数: CUR R k AB][k8(1-R)[4(-R) 928 又亨利定律[A]=HP*,得: R H, k(1-R --929
3、被吸收组分与溶剂中活性组分作用 设反应式为： 设溶剂中活性组分B的起始浓度为CB 0，反应达平衡后， 转化率为R，则溶液中活性组分B的浓度 ， 而生成物M的平衡浓度为 。由化学平衡关系得 平衡常数： --------9.28 又亨利定律[A]=HAPA * ，得： ------------9.29 l l l g A B M A + → B C ( R) = B 1− 0 M CB R 0 = ( ) A( R) R A C R C R A B M k B B − = − = = . 1 1 0 0 H k( R) R P A A − = 1 *
若物理溶解量可忽略不计,则由上两式可得 hkP M=CBR=CB1+HkPA 令k=H,于是C=C0k1R~--930 变换为: 1+k,P 11A O B 1 由此可见: 人 4 ①溶液的吸收能力C*随P*增大而增大,溶液的吸收能 力CA*随k增大而减小。②溶液的吸收能力还受活性组分起 始浓度CB的限制,CA*<C0(只能趋近于而不能超过) 气相中的分压和温度对化学吸收和物理吸收的影响不同: 温度增大,压力增大可改善化学吸收过程(化学吸收); 温度降低,压力增大可改善液体中污染物的溶解度(物 理吸收)
若物理溶解量可忽略不计，则由上两式可得： 令 ，于是 ---------9.30 变换为： 由此可见： ①溶液的吸收能力CA *随PA *增大而增大，溶液的吸收能 力CA *随k增大而减小。②溶液的吸收能力还受活性组分起 始浓度CB 0的限制，CA *≤CB 0（只能趋近于而不能超过） 气相中的分压和温度对化学吸收和物理吸收的影响不同: 温度增大，压力增大可改善化学吸收过程(化学吸收)； 温度降低，压力增大可改善液体中污染物的溶解度（物 理吸收）。 * * * 0 0 1 A A A A A B B H k P H k P C M C R C + = = = k H k 1 = A * 1 * * 0 1 1 A A A B k P k P C C + = 1 1 1 * 1 * 0 + = A A B k P C C
吸收过程的物料平衡 (一)物料平衡与操作线方程 1、物料平衡是吸收设备计算的基础 逆流吸收时,塔内气液流量和组成变化情况(见图9-4) 图中各符号的意义如下: G、L—分别表示单位时间通过塔任一截面单位面积的混 合气体和吸收液的流量,Kmol/(m2s); G表示单位时间通过塔任一截面单位面积的惰性气体的 流量,Kmol/(m2h) Ls—表示单位时间通过塔任一截面单位面积纯吸收剂的流 量,Kmol/(m2h); Y、Y1、Y,分别表示在塔的任意截面、塔底和塔顶的气 相组成,(Kmo吸收质/Kmol惰性气体); Ⅹ、Ⅹ1、X2分别表示在塔的任意截面、塔底和塔顶的液 相组成,(Kmo吸收质/Kmo吸收剂)。 x、y—分别表示任一截面上吸收液和混合气体中溶质的摩尔分数
三、吸收过程的物料平衡 （一）物料平衡与操作线方程 1、物料平衡是吸收设备计算的基础 逆流吸收时，塔内气液流量和组成变化情况(见图9-4) 图中各符号的意义如下： G、L—分别表示单位时间通过塔任一截面单位面积的混 合气体和吸收液的流量，Kmol/(m2·s)； GB—表示单位时间通过塔任一截面单位面积的惰性气体的 流量，Kmol/(m2·h)； Ls—表示单位时间通过塔任一截面单位面积纯吸收剂的流 量，Kmol/(m2·h)； Y、Y1、Y2—分别表示在塔的任意截面、塔底和塔顶的气 相组成，（Kmol吸收质/Kmol惰性气体）； X、X1、X2—分别表示在塔的任意截面、塔底和塔顶的液 相组成，（Kmol吸收质/Kmol吸收剂）。 x、y—分别表示任一截面上吸收液和混合气体中溶质的摩尔分数