《吸收ABS》PPT课件.ppt

,目录,1蒸馏2吸收3液-液萃取4干燥,第2章吸收,2.1气体吸收的相平衡关系2.2传质机理与吸收速率2.3吸收塔的计算2.4吸收系数2.5脱吸及其他条件下的吸收2.6填料塔,2.1气体吸收的相平衡关系,什么是吸收？,吸收目的,吸收分类,吸收与蒸馏的区别,（1）产生两个相的方法不同；（2）温度不同；（3）传质方向不同；（4）吸收仅是间接分离手段。,吸收设备-塔设备,2.1.1溶解度,(对双组分气体),说明：,（1）不同气体的溶解度差异很大,（2）对于稀溶液，有,1.pi-xi关系,亨利系数，Pa,2.1.2亨利定律,2.pi-ci关系,H越大，表明溶解度越大；H随温度变化而变化，T，H，,m越大，表明溶解度越小；m随温度、总压变化而变化，T，m，P，m,3.xi-yi关系,溶解度系数-kmol/Pa.,2.1.3吸收剂的选择,1溶解度对溶质组分有较大的溶解度2选择性对溶质组分有良好的选择性，即对其它组分基本不吸收或吸收甚微3挥发性应不易挥发4粘性粘度要低5其它无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、价廉易得，并具有化学稳定性等要求。,4.Xi-Yi关系,Xi，Yi为摩尔比浓度,相平衡,2.2传质机理与吸收速率,与热平衡不同之处：达到相平衡时，一般两相浓度不相等。达到相平衡时，传质过程仍在进行，只不过通过相界面的某一组分的净传质量为零，因此属动态平衡。,菲克定律,2.2.1分子扩散与菲克定律,菲克定律的其它表达形式：,B,A,说明：（1）JA是物质A在Z方向上的分子扩散通量,（2）DA,B是物性之一,DA,B（气）10-5m2/sDA,B（液）10-9m2/sDA,B（固）10-10m2/s,对于两组分气体扩散系数的估算，通常用较简单的由福勒（Fuller）等提出的公式,（低压，室温）,对于很稀的非电解质溶液（溶质A+溶剂B），其扩散系数常用Wilke-Chang公式估算：,固体中的扩散系数须靠实验确定。,扩散系数的估算：,2.2.2气相中的稳态分子扩散,1等分子反向扩散,NA、NB分别指单位时间通过单位面积的A、B的物质量,pA1,pA2,A,B,1,2,cA1,cA2,yA1,yA2,上式即为稳态等分子反向的传质速率方程式。,2一组分通过另一停滞组分的扩散单向扩散,JA,JB,N=NA,上三式均称为一组分通过另一停滞组分的扩散传质速率方程,思考：混合气中A组分的浓度愈高，漂流因数则愈如何变化？为什么？,对照等分子反向扩散,传质方式,2.2.5对流传质,对流传质通常指运动流体与界面（固体壁面或流体界面）间由于涡流或脉动作用的涡流扩散与分子扩散两种传质作用的总和，是相际间传质的基础。,对流传质方程：,1.双膜理论模型,要点：(1)相界面两侧流体的对流传质阻力全部集中在界面两侧的两个停滞膜内，膜内传质方式为稳定的分子扩散。(2)相界面上没有传质阻力，即可认为所需的传质推动力为零，或气液两相在相界面处达到平衡。,2.2.6吸收过程的机理,2.溶质渗透模型希格比（Higbie）1935年提出，,3.表面更新模型由丹克沃茨（Danckwerts）1951年提出，是溶质渗透模型的修正。认为液体表面是由具有不同暴露时间（年龄）的液体微元构成，表面液体微元的暴露时间由年龄分布函数确定。,双膜理论模型kD1溶质渗透模型kD0.5表面更新模型kD0.5,2.2.7吸收速率方程式,类似地：,1.分吸收速率方程式,-以分压差为推动力的气相总吸收速率方程,2.总吸收速率方程式,类似地,气膜控制（易溶体系）：,故,液膜控制（难溶体系）：,故,双膜控制：气膜阻力和液膜阻力均不可忽略，称其为双膜控制。,影响传质