1、2022-4-26第第第第第第六六六六六六章章章章章章 吸收吸收吸收吸收吸收吸收一、氣體的溶解度一、氣體的溶解度二、亨利定律二、亨利定律三、三、用氣液平衡關(guān)系分析吸用氣液平衡關(guān)系分析吸收過程收過程 第第第第第第二二二二二二節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 氣液相平衡氣液相平衡氣液相平衡氣液相平衡氣液相平衡氣液相平衡2022-4-26一、氣體的溶解度一、氣體的溶解度一、氣體的溶解度一、氣體的溶解度一、氣體的溶解度一、氣體的溶解度 1、氣體在液體中溶解度的概念、氣體在液體中溶解度的概念氣體在液相中的溶解度 ： 表明一定條件下吸收過程可能達(dá)到的極限程度。 2、溶解度曲線、溶解度曲線 氣體在液體中的飽和濃度 *AC對于單

2、組分物理吸收，由相律知 2cf22332022-4-26),(),(AAAAyPTfxPPTfC在總壓不高，P5atm時(shí) ),(),(AAAAyTfxPTfC一定溫度下液相組成是氣相組成的單值函數(shù) )(),(AAAAyfxPfC同理， )(),(AAAAxfyCfP2022-4-262022-4-262022-4-262022-4-26吸收劑、溫度T、P 一定時(shí)，不同物質(zhì)的溶解度不同。 溫度、溶液的濃度一定時(shí)，溶液上方分壓越大的物質(zhì)越難溶。對于同一種氣體，分壓一定時(shí)，溫度T越高，溶解度越小。對于同一種氣體，溫度T一定時(shí)，分壓P越大，溶解度越大。加壓和降溫對吸收操作有利。 2022-4-26二、

3、亨利定律二、亨利定律二、亨利定律1、亨利定律、亨利定律 Exp * E亨利常數(shù)，單位與壓強(qiáng)單位一致 。 E值取決于物系的特性及溫度；溫度T上升，E值增大； 在同一溶劑中，E值越大的氣體越難溶。2、亨利定律的其他表示形式、亨利定律的其他表示形式 1）用溶質(zhì)）用溶質(zhì)A在溶液中的摩爾濃度和氣相中的分壓表示的亨在溶液中的摩爾濃度和氣相中的分壓表示的亨利定律利定律 2022-4-26Hcp *H溶解度系數(shù) ，單位：kmol/m3Pa或kmol/m3atm。 H是溫度的函數(shù)，H值隨溫度升高而減小。易溶氣體H值大，難溶氣體H值小。H與E的關(guān)系設(shè)溶液的密度為 3/mkg，濃度為 3/mkmolC總，則 MC總

4、SSAAxMxMM2022-4-26對于稀溶液， SSMM,ECH總EMss 2) 氣液相中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)表示的亨利定律氣液相中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)表示的亨利定律mxy *m相平衡常數(shù) ，是溫度和壓強(qiáng)的函數(shù)。 溫度升高、總壓下降則m值變大，m值越大，表明氣體的溶解度越小。 2022-4-26m與E的關(guān)系： yPp由分壓定律知 ：Ppy*xEp*由亨利定律： xPEyPEm 即：2022-4-263）用摩爾比）用摩爾比Y和和X分別表示氣液兩相組成的亨利定律分別表示氣液兩相組成的亨利定律a) 摩爾比定義： 液相中溶劑的摩爾數(shù)液相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)Xxx1數(shù)氣相中惰性組分的摩爾氣相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)Yyy1YYy

5、XXx1,1由 ,*得mxy xmxYY11*2022-4-26xmmxY)1 (1*當(dāng)溶液濃度很低時(shí)，X0， 上式簡化為：mXY*亨利定律的幾種表達(dá)形式也可改寫為HPcEPx* ,mYXmyx* , 2022-4-26例例：在常壓及20下，測得氨在水中的平衡數(shù)據(jù)為：0.5gNH3/100gH2O濃度為的稀氨水上方的平衡分壓為400Pa，在該濃度范圍下相平衡關(guān)系可用亨利定律表示，試求亨利系數(shù)E，溶解度系數(shù)H，及相平衡常數(shù)m。（氨水密度可取為1000kg/m3） 解：解：由亨利定律表達(dá)式知：xpE*18/10017/5 . 017/5 . 0 x00527. 02022-4-26亨利系數(shù)為 xp

6、E 00527. 0400Pa41059. 7又 mxy *，而 Ppy *51001. 140000395. 0相平衡常數(shù) 00527. 000395. 0m75. 0Hcp *10001005 . 017/5 . 0c3/293. 0mkmol2022-4-26溶解度系數(shù)為： 400293. 0HPamkmol34/1033. 7或由各系數(shù)間的關(guān)系求出其它系數(shù) ssEMH181059. 710004Pamkmol34/1032. 7PEm 341033.1011059. 7749. 02022-4-26三、用氣液平衡關(guān)系分析吸收過程三、用氣液平衡關(guān)系分析吸收過程三、用氣液平衡關(guān)系分析吸收過

7、程三、用氣液平衡關(guān)系分析吸收過程三、用氣液平衡關(guān)系分析吸收過程三、用氣液平衡關(guān)系分析吸收過程 1、判斷過程的方向、判斷過程的方向 例例：在101.3kPa，20下,稀氨水的氣液相平衡關(guān)系為 ：xy94. 0*，若含氨0.094摩爾分?jǐn)?shù)的混合氣和組成 05. 0Ax的氨水接觸,確定過程的方向。 解：解： 用相平衡關(guān)系確定與實(shí)際氣相組成 094. 0y成平衡的液相組成 94. 0/*yx 1 . 02022-4-26將其與實(shí)際組成比較 ： 1 . 005. 0*xx氣液相接觸時(shí)，氨將從氣相轉(zhuǎn)入液相，發(fā)生吸收過程?；蛘呃孟嗥胶怅P(guān)系確定與實(shí)際液相組成成平衡的氣相組成 xy94. 0*05. 094.

8、 0047. 0將其與實(shí)際組成比較： 047. 0094. 0*yy氨從氣相轉(zhuǎn)入液相，發(fā)生吸收過程。若含氨0.02摩爾分?jǐn)?shù)的混合氣和 x=0.05的氨水接觸，則 021. 094. 0/02. 094. 0/* yx2022-4-26021. 005. 0*xx氣液相接觸時(shí)，氨由液相轉(zhuǎn)入氣相，發(fā)生解吸過程。此外，用氣液相平衡曲線圖也可判斷兩相接觸時(shí)的傳質(zhì)方向具體方法：已知相互接觸的氣液相的實(shí)際組成y和x，在x-y坐標(biāo)圖中確定狀態(tài)點(diǎn)，若點(diǎn)在平衡曲線上方，則發(fā)生吸收過程；若點(diǎn)在平衡曲線下方，則發(fā)生解吸過程。 2022-4-262、計(jì)算過程的推動力、計(jì)算過程的推動力 當(dāng)氣液相的組成均用摩爾分?jǐn)?shù)表示時(shí)，吸收的推動力可表示為： ：*yy 以氣相組成差表示的吸收推動力； ：xx *以液相組成差表示的吸收推動力。 3、確定過程的極限、確定過程的極限 所謂過程的