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文档简介

第六章吸收 一 气体的溶解度二 亨利定律三 用气液平衡关系分析吸收过程 第二节气液相平衡 一 气体的溶解度 1 气体在液体中溶解度的概念气体在液相中的溶解度 2 溶解度曲线 气体在液体中的饱和浓度 吸收剂 温度T P一定时 不同物质的溶解度不同 温度 溶液的浓度一定时 溶液上方分压越大的物质越难溶 对于同一种气体 分压一定时 温度T越高 溶解度越小 对于同一种气体 温度T一定时 分压P越大 溶解度越大 加压和降温对吸收操作有利 二 亨利定律 1 亨利定律 E 亨利系数 单位与压强单位一致 E值取决于物系的特性及温度 温度T上升 E值增大 在同一溶剂中 E值越大的气体越难溶 2 亨利定律的其他表示形式1 用溶质A在溶液中的摩尔浓度和气相中的分压表示的亨利定律 H 溶解度系数 单位 kmol m3 Pa或kmol m3 atm H是温度的函数 H值随温度升高而减小 易溶气体H值大 难溶气体H值小 H与E的关系 设溶液的密度为 浓度为 则 对于稀溶液 2 气液相中溶质的摩尔分数表示的亨利定律 m 相平衡常数 是温度和压强的函数 温度升高 总压下降则m值变大 m值越大 表明气体的溶解度越小 m与E的关系 由分压定律知 由亨利定律 即 3 用摩尔比Y和X分别表示气液两相组成的亨利定律a 摩尔比定义 由 当溶液浓度很低时 X 0 上式简化为 亨利定律的几种表达形式也可改写为 例 在常压及20 下 测得氨在水中的平衡数据为 0 5gNH3 100gH2O浓度为的稀氨水上方的平衡分压为400Pa 在该浓度范围下相平衡关系可用亨利定律表示 试求亨利系数E 溶解度系数H 及相平衡常数m 氨水密度可取为1000kg m3 解 由亨利定律表达式知 亨利系数为 又 而 相平衡常数 溶解度系数为 或由各系数间的关系求出其它系数 三 用气液平衡关系分析吸收过程 1 判断过程的方向 例 在101 3kPa 20 下 稀氨水的气液相平衡关系为 若含氨0 094摩尔分数的混合气和组成 的氨水接触 确定过程的方向 解 将其与实际组成比较 气液相接触时 氨将从气相转入液相 发生吸收过程 或者利用相平衡关系确定与实际液相组成成平衡的气相组成 将其与实际组成比较 氨从气相转入液相 发生吸收过程 若含氨0 02摩尔分数的混合气和x 0 05的氨水接触 则 气液相接触时 氨由液相转入气相 发生解吸过程 此外 用气液相平衡曲线图也可判断两相接触时的传质方向具体方法 已知相互接触的气液相的实际组成y和x 在x y坐标图中确定状态点 若点在平衡曲线上方 则发生吸收过程 若点在平衡曲线下方 则发生解吸过程 2 计算过程的推动力 当气液相的组成均用摩尔分数表示时 吸收的推动力可表示为 以气相组成差表示的吸收推动力 以液相组成差表示的吸收推动力 3 确定过程的极限 所谓过程的极限是指两相充分接触后 各相组成变化的最大可能性 组成为y1的混合气 塔底x1增加 组成
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