《化工单元操作技术》课件-吸收过程的气液相平衡

吸收过程的气液相平衡主讲老师：唐磊物理吸收的气液相平衡在一定的温度和压力下，气、液两相发生接触后，吸收质便由气相向液相转移，随着液体中吸收质浓度的逐渐增高，吸收速率逐渐减小，解吸速率逐渐增大。经过相当长的时间接触后，吸收速率与解吸速率相等，气液两相达到平衡。几种常见气体在水中的溶解度平衡状态下，气相中溶质的分压称为平衡分压平衡分压：01平衡状态下，液相中的溶质组成称为平衡组成平衡组成：02平衡状态下，可溶气体在溶液中的浓度溶解度：03物理吸收的气液相平衡几种常见气体在水中的溶解度01不同性质的气体在同一温度和分压条件下，溶解度各不相同；02气体的溶解度与温度有关，一般说来，随着温度升高，溶解度下降；03温度一定时，溶解度随溶质分压升高而增大，在吸收系统中，增大气相总压，组分的分压会升高，溶解度也随之加大。推论：结论：溶解度与气体和液体的性质有关，而且与吸收体系的温度、总压和气相组成有关。亨利定律当总压不高（≤0.5atm）时,在一定温度下,稀溶液上方气体溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率成正比。气液平衡关系用亨利定律来表达。气体种类温度(℃)0510152025303540455060708090100(E×10-6)/kPaH25.876.166.446.76.927.167.397.527.617.77.757.757.717.657.617.55N25.356.056.777.488.158.769.369.9810.51111.412.212.712.812.812.8空气4.384.945.566.156.737.37.818.348.829.239.5910.210.610.810.910.8CO3.574.014.484.955.345.886.286.687.057.397.718.328.578.578.578.57O22.582.953.313.694.064.444.815.145.425.75.966.376.726.967.087.1CH42.272.623.013.413.814.184.554.925.275.585.856.346.756.917.017.1NO1.711.962.212.452.672.913.143.353.573.773.954.244.444.544.584.6C2H61.281.571.922.662.93.063.473.884.294.695.075.726.316.76.967.01（E×10-5)/kPaC2H45.596.627.789.0710.311.612.9—————————N2O—1.191.431.682.012.282.623.06————————CO20.7380.8881.051.241.441.661.882.122.362.82.873.46————C2H20.730.850.971.091.231.351.48—————————Cl20.2720.3340.3990.4610.5370.6040.6690.750.80.860.90.970.990.970.96H2S0.2720.3190.3720.4180.4890.5520.6170.6860.7550.8250.8891.041.211.371.461.5（E×10-4)/kPaSO20.1670.2030.2450.2940.3550.4130.4850.5670.6610.7630.8711.111.391.72.01—某些气体水溶液的亨利系数

亨利定律

H与E之间的换算关系为：亨利定律

4.Y-X关系

化学吸收的气液相平衡化学平衡关系：

A组分浓度：A组分气相分压：

相平衡与吸收过程的关系1.判别过程方向y＞y*x＜x*y＜y*x＞x*判别过程进行的方向01当y＞y*或x＜x*时，吸收可进行02当y=y*或x=x*时，达到平衡状态03当y＜y*或x＞x*时，为解吸过程相平衡与吸收过程的关系2.确定过程的推动力y*x*推动力示意图平衡是过程的极限，只有不平衡的两相互相接触才会发生气体的吸收或解吸。因此，实际浓度偏离平衡浓度越远，过程推动力越大，过程的速率也