§51概述 2、吸收 对微量CO、CO2现一般采用铜 口定义:气体溶解于液体的过程, 氨液洗涤法、深冷分离法和 称之为~ 甲烷化法,但净化度和能耗 高,目前正开发络合变压吸 0气体吸收在工业及环保中的应 附(PSA)的技术是‘无热源 用 技术’,是非常节能的发展 回收产品:用洗油(焦化厂 方向 副产品,数十种C、H化合物 制备某种气体的溶液 的混合物)吸收焦炉煤气中 HCI(g)+ H, O----HCI(L) 的苯、甲苯、二甲苯。※有 3 NO2+ H2O=-2HNO3+ NO 机合成八大基础原料:三苯、 SO,- SO,+ HO---H SO 稀(1, 稀、乙稀 般采用925%H2SO4吸收成 丙稀) 为98%--105%H2SO4。 气体净化:合成氨原料气中 含有CO、CO2、CO2S、H2S 实际过程往往同时兼有净化 和回收双重目的。 等有害气体,易使cat中毒
§5.1 概述 2、吸收 定义：气体溶解于液体的过程， 称之为～。 气体吸收在工业及环保中的应 用 • 回收产品：用洗油（焦化厂 副产品，数十种C、H化合物 的混合物）吸收焦炉煤气中 的苯、甲苯、二甲苯。※有 机合成八大基础原料：三苯、 三稀（ 1,3-丁二稀、乙稀、 丙稀）、一萘一炔。 • 气体净化：合成氨原料气中 含有CO、CO2 、CO2 S、H2 S 等有害气体，易使cat.中毒。 对微量CO、CO2现一般采用铜 氨液洗涤法、深冷分离法和 甲烷化法，但净化度和能耗 高，目前正开发络合变压吸 附（PSA）的技术是‘无热源 技术’，是非常节能的发展 方向。 • 制备某种气体的溶液： HCl（g)＋ H2 O----HCl(L) 3 NO2＋ H2O==2HNO3＋ NO SO2 ----- SO3 ＋ H2O--- H2 SO4 一般采用92.5% H2 SO4吸收成 为98% -----105% H2 SO4 。 • 实际过程往往同时兼有净化 和回收双重目的
§51概述 3、传质 Co NHs air 气体吸收是传质分离过程。 前面提到的传质分离过程中, C 重点是要讲述平衡分离过程 是组分在两相间的分配不同 C三== (平衡)来实现分离。 工0 气体吸收过程包含有组分从 相到另一相的转移。 过程的推动力为:浓度差△C液面处浓度C<主体浓度C0,故NH3由 过 气相主体向气液界面转移:2)界面处 以NH3和air用水吸收为例: 液相中NH3浓度C1>液相主体浓度C1o 故在液相中从界面向深处移动;3) 示意图如右侧图一所示 随着吸收的进行,气相中NH3浓度减 过程1)NH3易溶解于水中,少,液相中NH浓度增加,推动力△C 其浓度为C,而air难溶于水,减少;4)当气液相达到平衡时,△C 液,而air几乎不溶于水中; 0,NH3的转移速率=0
§5.1 概述 3、传质 气体吸收是传质分离过程。 • 前面提到的传质分离过程中， 重点是要讲述平衡分离过程， 是组分在两相间的分配不同 （平衡）来实现分离。 • 气体吸收过程包含有组分从 一相到另一相的转移。 • 过程的推动力为：浓度差C 过程简介 以NH3和air用水吸收为例： • 示意图如右侧图一所示 • 过程 1) NH3易溶解于水中， 其浓度为C0，而air难溶于水， 液，而air几乎不溶于水中； 液面处浓度C<主体浓度C0，故NH3由 气相主体向气液界面转移；2)界面处 液相中NH3浓度CL >液相主体浓度CL0 ， 故在液相中从界面向深处移动； 3) 随着吸收的进行，气相中NH3浓度减 少，液相中NH3浓度增加，推动力C 减少；4)当气液相达到平衡时， C ＝0， NH3的转移速率＝0
§51概述 口气体吸收过程的特点 惰性成分或载体:混合气体 需加入另一物质,使该物质与 中很难溶解的组份称为 原均相混合物接触构成并存的 用B表示,eg:空气(air) 两相 吸收剂或溶剂:吸收中所用 判断是否发生组分的相际转移? 的能够溶解某一组分的物质 可以假想:每一相中各组分的 称为~,用S表示,eg:水 浓度都均匀一致,若转移的组 吸收液:吸收操作中溶剂吸 分在两相中的浓度偏离平衡态 收了溶质气体后所得的溶液 越远, 分的转移速率越 称为~,用S+A表示; 吸收尾气:吸收操作中排除 当转移的组分在两相中呈平衡 的气体称为~,用(A)+B表 态,则该组分的转移速率为零 0相关术语介绍 单组分吸收:溶质气体为单 溶质气体或吸收质:混合气体 组分的吸收过程,称为 中容易溶解的组份称为~,用 单组分吸收:溶质气体为多 A表示,eg:NH3 分的吸收过程,称为~
§5.1 概述 气体吸收过程的特点 • 需加入另一物质，使该物质与 原均相混合物接触构成并存的 两相； • 判断是否发生组分的相际转移？ 可以假想：每一相中各组分的 浓度都均匀一致，若转移的组 分在两相中的浓度偏离平衡态 越远，则该组分的转移速率越 大； • 当转移的组分在两相中呈平衡 态，则该组分的转移速率为零。 相关术语介绍 • 溶质气体或吸收质：混合气体 中容易溶解的组份称为～，用 A表示，eg：NH3 ； • 惰性成分或载体：混合气体 中很难溶解的组份称为～， 用B表示， eg：空气（air); • 吸收剂或溶剂：吸收中所用 的能够溶解某一组分的物质 称为～，用S表示， eg：水； • 吸收液：吸收操作中溶剂吸 收了溶质气体后所得的溶液 称为～，用S+A表示; • 吸收尾气：吸收操作中排除 的气体称为～，用（A）+B表 示 • 单组分吸收：溶质气体为单 组分的吸收过程，称为～ • 单组分吸收：溶质气体为多 组分的吸收过程，称为～
§51概述 物理吸收和化学吸收 四吸收与解吸 口物理吸收 一个完整的吸收分离过程一般 定义:溶质气体溶于液相中包括吸收和解吸两部分。 不发生显著化学反应的吸收口解吸:从溶液中释放出溶解吸 过程,称之为 收的溶质气体的操作,称为 例如:CO2+H3O=H2CO3口解吸的方法 HCI(g) +HO= HCI (L) 丙酮(g)+H2O=丙酮(L 加热,因温度升高,溶解度降 0化学吸收 定义:液相中有某种组分 减压,因压力降低,溶解度降 能够与溶质气体(溶解于L) 进行化学反应的吸收过程, 惰性气体与溶液逆流接触, 促进了吸收过程的进行速率 般采用过热蒸汽,一方面由于 例如:Na2CO3(K2CO3)+CO2 较高温度,另一方面由于惰性 H,0=Na,HCO3( KHCO3) 体可以降低溶质气体的分压 从而带出溶质气体
§5.1 概述 三. 物理吸收和化学吸收 物理吸收 • 定义： 溶质气体溶于液相中 不发生显著化学反应的吸收 过程，称之为～ • 例如： CO2 ＋ H2O＝ H2 CO3 HCl（g）＋H2O＝ HCl（L） 丙酮（g）＋H2O＝丙酮（L） 化学吸收 • 定义： 液相中有某种组分， 能够与溶质气体（溶解于L） 进行化学反应的吸收过程， 促进了吸收过程的进行速率； • 例如：Na2 CO3 （K2CO3) ＋CO2 ＋ H2O = Na2HCO3 （ KHCO3 ) 四. 吸收与解吸 一个完整的吸收分离过程一般 包括吸收和解吸两部分。 解吸：从溶液中释放出溶解吸 收的溶质气体的操作，称为～ 解吸的方法： • 加热，因温度升高，溶解度降 低； • 减压，因压力降低，溶解度降 低； • 惰性气体与溶液逆流接触，一 般采用过热蒸汽，一方面由于 较高温度，另一方面由于惰性 气体可以降低溶质气体的分压， 从而带出溶质气体
§51概述 吸收与解吸联合操作 脱苯 冷凝器 煤气 粗苯 吸 加热器 收 解吸塔 水 焦炉塔 煤气 冷却器 开口过热蒸汽 富油 贫油 图5-1吸收与解吸联合操作
§5.1 概述 吸收与解吸联合操作 图5-1 吸收与解吸联合操作