1.化学吸收与物理吸收的比较 chemical absorption and physical absorption) CO2,用NaOH溶液吸收是不可逆过程,用一乙 醇胺(MEA),二乙醇胺(DEA)是可逆化学 吸收,水是物理吸收。 ①假定反应为不可逆的瞬时反应,②界面传 质采用双膜理论一膜模型③稳态过程,且 其他条件不变
1. 化学吸收与物理吸收的比较 ( chemical absorption and physical absorption) ①假定反应为不可逆的瞬时反应，②界面传 质采用双膜理论—膜模型 ③稳态过程，且 其他条件不变。 CO2 , 用NaOH溶液吸收是不可逆过程，用一乙 醇胺（MEA）, 二乙醇胺（ DEA）是可逆化学 吸收，水是物理吸收
物理吸收时的传质方程:A是溶质(下标A省 去) 气相,NDPG-P1=k(-)=P。=P_推动力 RT 阻力( 液相:N=(C1-C1)=k1(C1-C1) C1-C推动力 阻力(2) Two-film theory
气相：N= ( ) 阻力 推动力 = − = − = − G G i G G i G i G G k p p k p p RT p p y D 1 液相：N= ( ) 阻力 推动力 = − − = − = L i L i L L i L L k C C C C k C C y D 1 ( ) 界面上的相平衡关系—溶解度规律 Ci= H pi (3-40) (1) (2) 物理吸收时的传质方程：A是溶质（下标A省 去) Two-film theory
式中N:通过气液界面的传质通量kmo/(m2s) Da、D1:溶质A分别在气相和液相中的扩散系数,m2/s yG、:气膜和液膜的厚度,m PG、Pi 气相主体和相界面处A的分压,Pa C1、C;:液相主体和相界面处A的浓度kmo/mi k:气相的分传质系数kmol/(m2sPa) k1:液相的分传质系数m/S
式中 N：通过气液界面的传质通量 kmol/（m2·s） DG 、DL ：溶质A分别在气相和液相中的扩散系数，m2 /s yG 、yL ：气膜和液膜的厚度， m pG 、pi ：气相主体和相界面处A的分压， Pa CL 、Ci ： 液相主体和相界面处A的浓度 kmol/m3 kG ：气相的分传质系数kmol/（m2·s·Pa） kL： 液相的分传质系数m/s
pe G G L
§3.2 伴有化学反应的传质过程 质量传递与化学反应同时进行的过程——传质-反应过程，应用领域： 1. 以反应促进传质分离 如化学吸收，反应使混合气体中的 A 变成 C 而得到分离。如沸点非常接近的两种溶剂 混合物的分离。 2. 以传质促进和提高反应 对一些可逆反应，通过及时移出产物而使反应得以向生成物方向移动，有利于目的产 物的生成，传质过程(接触界面)的好坏可以影响反应结果(即产品质量，得率的高低)。如 反应精馏过程。 研究传质—反应过程中最多的是化学吸收，这里介绍的主要也是这方面，其他的方 面因深度和难度大而涉足者少。 §3.2.1 化学吸收中传质过程——反应促进传质分离 1. 化学吸收与物理吸收的比较 主要讨论反应对传质系数或传质速度的影响。 采取的简化手段：①假定反应为不可逆的瞬时反应，②界面传质采用双膜理论—膜模型 ③稳态过程，且其他条件不变。 物理吸收时的传质方程：(下标 A 省去) 气相：N= ( ) D y p p R T k p p p p k G G G i G G i G i G − = − = − = 1 推动力 阻 力 (3-38) 液相：N= ( ) 阻力 推动力 = − − = − = L i L i L L i L L L k C C C C k C C y D 1 ( ) (3-39) 式中 N：通过气液界面的传质通量 kmol/（m 2 ·s） DG 、DL ：溶质 A 分别在气相和液相中的扩散系数，m 2 /s yG 、yL ：气膜和液膜的厚度， m pG 、pi ：气相主体和相界面处 A 的分压， Pa CL 、Ci ： 液相主体和相界面处 A 的浓度 kmol/m3 kG ：气相的分传质系数 kmol/（m 2 ·s·Pa） kL ： 液相的分传质系数 m/s G I L pG pi Ci CL yG yL G’ I’ L’ 图 3.3 膜模型中两相的浓度分布
界面上的相平衡关系—溶解度规律 C: =HE (3) 稀溶液中,H亨利系数,kmo/(m3:Pa) 般溶液中,H统称溶解度系数。 气相至液相的总传质方程:
界面上的相平衡关系—溶解度规律 Ci=Hpi (3) 稀溶液中，H—亨利系数，kmol/（m3·Pa）。 一般溶液中，H统称溶解度系数。 气相至液相的总传质方程：