3、单组分吸收相律分析 (1)相律：研究相平衡的基本规律。表示平衡物系中的白由度数、相数及独立组分数间 的关系。 白由度数(F)=独立组分数(C)-相数（①）+2 白由度和白由度数：能够维持系统原有相数而可以独立改变的变量（可以是温度、 压力和表示组成的某些物质的相对含量)叫白由度，该变量的数目称为白由度数。 (2)吸收过程的相律分析 F-C-+2,C-3(A,B,S),D=2(液相，气相) F=3-2+2=3, 即：变量温度、压强、A在气相中浓度、A在液相中浓度，至少要知道二个，才可 确定状态。（在t、P、x(或y)冲任意选定两个参数，平衡物系的状态就被唯一地确定了） 一般固定温度、压强。 气相中A浓度液相中A浓度 4、溶解度曲线 一定温度、压强下， 气相中A浓度一液相中A浓度关系曲线 (p,y,Y) (c,x,X) 二、亨利定律 当总压不高(<5×10P)时，在一定温度下，稀溶液上方溶质的平衡分压与其在液 相中的浓度之间存在若如下的关系：（为方便起见，将下角标A全部省略） 1、表达式 表达式1：气相用平衡分压，液相用摩尔分率表示 p*:=是 式中：p幸----溶质在气相中的平衡分压，kPa: X一-溶质在液相中的摩尔分率 x与气相分压为p的气相成平衡液相摩尔分率 E -享利系数，kPa 说明： (1)上式称为亨利定律。上式表示溶液的浓度低于一定数值时溶质的平衡分压与它 第6页共52页（第山章吸收）
在溶液中的摩尔分率成正比。 (2)一般E值随温度的升高而增人(Ef(T),T↑，E↑)。亨利系数E值较人表 示溶解度较小（易溶气体的E值小，难溶气体的E值人）。 (3)若pp,平衡：若xx,平衡。满足任一条件，平衡。 (4)若p,不平衡，p》pA气相到液相，吸收：ppA液相到气相，解吸 表达式2：气相用平衡分压，液相用物质的量浓度表示 p*=c/H:c*=Hp 式中：c液相中溶质的摩尔浓度，kmol/m3; H一溶解度系数，kmom3kPa; 说明： (1)在亨利定律适用的范围内，H是温度的函数，而与P*或c无关。对于一定的 溶质和溶剂，H值一般随温度升高减小。H=f(T),T↑，H! (2)易溶气体H值较人，难溶气体H值较小。 表达式3：溶质在液相和气相中的浓度分别用摩尔分率x,y表示 y*=mx (y=mx*) 式中： 溶质在液相中的摩尔分率： y*一与该液相成平衡的气相中溶质的摩尔分率： 一相平衡常数无因次」 说明：m值越人，表示溶解度越小。 表达式4：对于低浓度气体吸收，两相的组成通常用物质的量比米表示 Y*=mX 2、各系数关系 (1)H-E 另外，对稀溶液，有： 式中：p,溶剂的密度，kgm3:M-溶剂的相对分子质量，kg/kmol 准导由p广Ex和pc历得出，E心财、月一是》 设溶液密度为pkg/m3,相对分子质量为Mkg/kmol,摩尔浓度为ckmol/m,摩尔 分率为x。取1m3的溶液，则： 第7页共52页（第山章吸收）
总质量为pX1=pkg,总m1为号kaol 其中含A:号x(ao1weX1-eaol,则e号x(2 由公式①2得出，H=E品 (2)mE p'=Ex-=PyA',yA'=(E/P)XA=mXA ·m-E/P式中：P为系统总压(E、H不随P变，m随P变) 例总压为101.3kPa、温度为20℃时，1000kg水中溶解15kgNH3,此时溶液上方汽相 中NH的平衡分压为2.266kPa。试求溶解度系数H、亨利系数E、相平衡常数m。若总 压增倍，维持溶液上方汽相摩尔分率不变，则问此时NH,的溶解度及各系数的值。 分析：已知条件，P=101.3kPa,PA*=2.266kPa E=PA/XA-XA -E/P,H=e./ E 解：本题中，A一NH,S一HO。 首先将汽、液相组成换算为y与x。 M=17,Ms=18 X4= na 15/17 =0.01563 n4+ng15/17+1000/18 由亨利定律得： E-PaxA=2.266/0.01563=145.0kPa ∴.m=E/P-145/101.3=1.431 ./M1000/8=0.383 kmol/(mPa) 145 若总压增倍，维持溶液上方汽相摩尔分率不变，则E不变，H也不变。 m2=(E1P)2=EΣB m,(E/P), E P: m=m*骨=191兮=0716 cA=HPA-0.3831×2×2.266=1.736mo1/m 仍取溶液的密度为1000kgm3,则1m溶液质量为1000g,溶质质量为mA 1m=1.736×17=29.51kg 第8页共52页（第山章吸收）
NH的溶解度为： S溶质质最 溶剂质量100-295×29,5=304eM,/100gH,0 1000 三、相平衡关系在吸收中应用 1、判断过程方向 判断：吸收or解吸 y=mx,yy*,平衡：yPy*,吸收：yy*,解吸。 x与ym,X=x*,平衡：Xx*,吸收：x>x*,解吸。 2、计算吸收过程推动力 气相：Appp*,AY=Y-Y 液相：Ax=x*x,△X=X*X 3、判断过程的极限 固定气液进口浓度(Y1,X2固定)，问塔高z→o时，气、液出口浓度极限值？ 第9页共52页（第山章吸收）
解：X一X,Y:接触，无吸收。X=X=名 Y2一Y*,X2:吸收停止。了，=y=mX2,只有X0(纯溶剂)，y.mn=0 实际操作中，这两个极限，只能够满足一个。 I例课本P489 第10页共52页（第章吸收）