1、吸收（Absorption）气体混合物的分离,吴卫生 博士 上海交通大学化工系（化学楼218室） Tel.: 021-54747454 E-mail: ,第一节 概述,吸收的操作依据 吸收操作的目的（用途） 吸收的分类 吸收剂的选择 吸收率（净化率）,吸收的操作依据,各组分在溶剂中的溶解度差异 组分在溶剂中的选择性溶解,吸收操作的目的（用途）,净化原料气 回收有用组分 制取某些产品 治理废气,吸收的分类,物理吸收、化学吸收 单组分吸收、多组分吸收 等温吸收、非等温吸收 低浓度吸收、高浓度吸收 本章重点：低浓度单组分等温物理吸收的 原理及计算,吸收剂的选择,溶解度 选择性 其它,吸收程度的表征吸
2、收率,第二节 吸收的基本理论,溶解度气液平衡（GLE） 亨利定律（Henrys Law） 双膜模型（Double-Film Model) 传质速率方程式,溶解度气液平衡（GLE）,气体在液相中的饱和浓度，习惯上以单位质量（或体积）的液体中所含溶质的质量（或物质的量）来表示。 气相与液相之间的动态平衡,溶解度（续）,同一温度和pA一定，cA有差异； 同一温度和cA一定， pA有差异； 同一种溶质的溶解度随温度升高而降低。 加压、降温，提高气体的溶解度，对吸收有利； 减压、升温，降低气体的溶解度，对脱吸有利。,亨利定律（Henrys Law）,表达式一：,表达式二：,表达式三：,表达式四：,双膜模
3、型（Double-Film Model),气液相界面两侧存在停滞的气膜和液膜； 每一相的传质阻力集中于膜内； 相界面传质阻力可忽略，即气液两相在相界面处达到平衡。,传质速率方程式,传质速率=传质系数传质推动力 单相（气相或液相）的传质速率方程式 总的传质速率方程式,第三节 吸收塔的计算,计算内容：吸收剂的用量填料塔的填料层高度或板式塔的塔板数目塔径,第三节 内容,物料衡算和操作性方程 填料层高度的计算 操作型问题 塔板数 脱吸,物料衡算(Mass Balance)和操作线(Operation Line)方程,全塔物料衡算：,操作线方程：,物料衡算(Mass Balance)和操作线(Opera
4、tion Line)方程（续）,最小液气比：,实际液气比：,低浓度气体吸收：,填料层高度的计算（低浓度气体吸收）,气相传入液相的溶质=气相所失溶质=液相所得溶质,填料层高度的计算（低浓度气体吸收）（续）,气相总传质单元高度：,气相总传质单元数：,液相总传质单元高度：,液相总传质单元数：,填料层高度=传质单元高度传质单元数,填料层高度的计算（低浓度气体吸收）传质单元数的求法,对数平均推动力法：操作线和平衡线均为直线,脱吸因数法：操作线和平衡线均为直线,图解积分法：平衡线可以不为直线,梯级图解法：平衡线为直线或弯曲程度不大的曲线,吸收塔的操作型问题,设计型问题 操作型问题 计算的基本依据：,物料衡
5、算式：,相平衡方程式：,传质速率方程式：,塔板数,理论板（Theoretical Plate）:,气液两相接触良好、传质充分，以致两相在离开时已达到平衡，即 成平衡,理论板数的图解法（梯级法）：,交替使用物料衡算和气液相平衡关系,塔板数（续）,理论板数和传质单元数的相互关系：,理论板数和传质单元数的区别：,概念不同,计算依据不同,等板高度（HETP）：相当于一块理论板的填料层高度。,脱吸（解吸）,吸收：溶质由气相向液相传递,脱吸：溶质由液相向气相传递,脱吸的途径：减小p，或增大p*，或者兼而有之。,脱吸的具体方法：A.通入惰性气体气提B.通入直接水蒸汽汽提（提馏）C.降低压力闪蒸,脱吸（解吸）（续）,当平衡线和操作线均为直线,第四节 其它类型吸收,多组分吸收 化学吸收 非等温吸收,第五节 传质系数和传质理论,传质系数的影响因素：物系的物性填料或塔板的结构 流体的流动状况,传质理论：,双膜模型,溶质渗透模型,表面更新模型,
