见气体的E值见表7-5亨利定律的其它几种表达形式：①P^=C/ H式中：C-液相中溶质的浓度，kmol／m;H-溶解度系数，kmol／（m2·kPa）。?y = mXA式中：y-溶质A在汽相中的平衡摩尔分率；m-相平衡常数。?以摩尔比表示（适用于稀溶液）：Y=mXA式中：X-溶液中溶质的比摩尔分率；Y-溶质在汽相中的平衡比摩尔分率。亨利定律各系数之间的关系 PI'-ExA-P yAyA'=（E/P） XA=mXA..m=E/P另外，对稀溶液，有：H E=ps/Ms式中：p，-溶剂的密度，kg/m；M-溶剂的相对分子质量，kg/kmol。［例7-3］总压为101.3kPa、温度为20
见气体的 E 值见表 7-5。 亨利定律的其它几种表达形式： ① PA * =CA/ H 式中：CA-液相中溶质的浓度，kmol／m3 ； H-溶解度系数，kmol／(m3 ·kPa)。 ② yA * ＝mxA 式中：yA * -溶质A在汽相中的平衡摩尔分率； m-相平衡常数。 ③ 以摩尔比表示（适用于稀溶液）： YA * =mXA 式中：XA-溶液中溶质的比摩尔分率； YA * -溶质在汽相中的平衡比摩尔分率。 亨利定律各系数之间的关系 ∵ PA * =ExA=P yA * yA * =（E/P）xA=mxA ∴ m=E/P 另外，对稀溶液，有： H E=ρs/Ms 式中：ρs-溶剂的密度，kg/m3 ； Ms-溶剂的相对分子质量，kg/kmol。 ［例 7-3］ 总压为 101.3 kPa、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。解：本题中，A—NH3，SH,0。首先将汽、液相组成换算为y与x。M=17, Ms=1815/17na0.01563XA=na+ng15/17+1000/18由亨利定律得：E-PA/x=2.266/0. 01563=145. 0kPa..m=E/P=145/101.3=1.431H=P./M_1000/18= 0.3831kmol /(m2 .kPa)E145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。m22 _ (E/P)2 _ E, P(E/P)E, P2mP=1.431×21=0.716..m2 =m×P22
℃时，1000 kg水中溶解 15 kg NH3，此时溶 液上方汽相中NH3的平衡分压为 2.266 kPa。 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NH3的溶解度及各系数的 值。 解：本题中，A—NH3，S—H2O。 首先将汽、液相组成换算为y与x。 MA=17，MS=18 01563.0 18/100017/15 17/15 = + = + = BA A A nn n x 由亨利定律得： E=PA * /xA=2.266/0.01563=145.0kPa ∴ m=E/P=145/101.3=1.431 )./(3831.0 145 / 18/1000 3 kPamkmol E M H ss == = ρ 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。 716.0 2 1 431.1 )/( )/( 2 1 12 2 1 1 2 1 2 1 2 ∴ =×=×= == P P mm P P E E PE PE m m
C=HP*=0. 3831 × 2 × 2. 266-1. 736kmo1/m3仍取溶液的密度为1000kg/m，则1m溶液质量为1000kg。A=1. 736 × 17=29. 51kg..NH,的溶解度为：1000×29.5 = 30.4kgNH, /1000kgH,01000-29.52.3总传质速率方程以下讨论在“双膜理论”基础上的总传质速率。总传质速率方程的几种表示式：N=Kc (P-P")N.=K (C*-C)N-K(Y-Y")N-=Kx (X*-X)几个总传质系数的关系：K,=Kx =mK,=CKLK=HKLK,=Kr=PrKc总传质系数与分传质系数的关系为：
CA=HPA * =0.3831×2×2.266=1.736kmol/m3 仍取溶液的密度为 1000kg/m3 ,则 1m3 溶液质 量为 1000kg。 A=1.736×17=29.51kg ∴NH3的溶解度为: kgNH3 1000/4.305.29 2OkgH 5.291000 1000 =× − 2.3 总传质速率方程 以下讨论在 “双膜理论”基础上的总传质 速率。 总传质速率方程的几种表示式： NA=KG(P-P* ) NA=KL(C* -C) NA=KY(Y-Y* ) NA=KX(X* -X) 几个总传质系数的关系： Kx=KX =mKy=CTKL KG=HKL Ky=KY=PTKG 总传质系数与分传质系数的关系为：
111Kmk,k1-1m及 K,k,k对于易溶气体，k>>k，故K,=ky，即易溶气体为气膜（阻力）所控制；对于难溶气体，k<<k，故K=kx，即难溶气体为液膜（阻力）所控制。［例7-5］含氨极少的空气于101.33kPa,20℃被水吸收。已知气膜传质系数kc=3.15×10kmo1/（m2·s·kPa），液膜传质系数kt=1.81×104（m/s），溶解度系数H=1.5kmol／(m2·kPa）。汽液平衡关系服从亨利定律。求：①汽相总传质系数Kc，Ky；液相总传质系数KL，Kx;②气膜与液膜阻力的相对大小;③若汽相主体氨浓度的摩尔分率为0.03，液相主体浓度为0.5kmo1/m，求界面浓度。解：（1)因为物系的汽液平衡关系服从亨利定律，故
x xy kmkK 111 += 及 xyy k m kK += 11 对于易溶气体，kx>>ky，故Ky=ky，即易溶气 体为气膜（阻力）所控制； 对于难溶气体，kx<<ky，故Kx=kx，即难溶气 体为液膜（阻力）所控制。 ［例 7-5］ 含氨极少的空气于 101.33 kPa， 20℃被水吸收。已知气膜传质系数kG=3.15 ×10-6 kmol/(m2 ·s·kPa)，液膜传质系数 kL=1.81×10-4 （m/s），溶解度系数H=1.5 kmol／(m3 ·kPa)。汽液平衡关系服从亨利定 律。 求：①汽相总传质系数KG，KY；液相总传质 系数KL，KX； ②气膜与液膜阻力的相对大小； ③若汽相主体氨浓度的摩尔分率为 0.03，液 相主体浓度为 0.5 kmol/m3 ，求界面浓度。 解：(1)因为物系的汽液平衡关系服从亨利 定律，故
11111KkcHk,3.15×10-61.5×1.81x10-4.. Kg = 3.11x10-6 kmol /(m2.s.kPa)Ky=P.Kc=101. 33 × 3. 11 × 10-6=3. 15 ×10-4 kmo1/ (m2. s)Kr=Kc/H=3.11 × 10/1. 5=2. 07 × 10- m/sKx=C/Kt=(1000/18) ×2. 07 ×10-6=1.15 × 10-4 kmo1/ (m2. s)(2)气膜阻力占总阻力的%1/kc_ Kg_ 3.11x10-×100% = 98.7%1/K。kg=3.15×10-6计算结果表明，该吸收过程属气膜控制。(3)对稳定吸收过程，由传质速率方程得：N=kc (P-P)=k (C;-C)P=Pry=101. 3 × 0. 03=3. 04 kPa:. 3. 13 × 10- (3. 04-P)=1. 81 × 104 (C;-0. 5)(a)在界面处汽液相接触处于平衡状态，则C;=HP,=1. 5Pi(b)(a)，(b)联立,解得：P;=0.364 kPa, C,=0.547 kmo1/m
)./(1011.3 1081.15.1 1 1015.3 1111 6 2 6 4 K kPasmkmol HkkK G GG L − − − ∴ ×= ×× + × =+= KY=PTKG=101.33×3.11×10-6 =3.15×10-4 kmol/(m2 .s) KL=KG/H=3.11×10-6/1.5=2.07×10-6 m/s KX=CTKL=(1000/18) ×2.07×10-6 =1.15×10-4 kmol/(m2 .s) (2)气膜阻力占总阻力的% %7.98%100 1015.3 1011.3 /1 /1 6 6 =× × × == − − G G G G k K K k 计算结果表明,该吸收过程属气膜控制。 (3)对稳定吸收过程，由传质速率方程得： NA=kG(P-Pi)=kL(Ci-C) P=PTy=101.3×0.03=3.04 kPa ∴3.13×10-6(3.04-Pi)=1.81×10-4(Ci-0.5) (a) 在界面处汽液相接触处于平衡状态，则 Ci= HPi=1.5Pi (b) (a),(b)联立,解得: Pi=0.364 kPa, Ci=0.547 kmol/m3