化工原理第五章氣體吸收主講人：曹華1/6/20231ProcessSystemPrinciple化工原理第五章氣體吸收主講人：曹華12/29

教學(xué)內(nèi)容相際傳質(zhì)理論氣液相平衡理論吸收過程概述吸收過程計(jì)算1/6/20232ProcessSystemPrinciple教學(xué)內(nèi)容相際傳質(zhì)理論氣液相平衡理論吸收過程概述吸收過程計(jì)

吸收過程概述吸收的概念傳質(zhì)過程：將均相物系混合物分離為較凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì)時(shí)，利用原物系中各組分間某種物性的差異，從而將均相物系形成一個(gè)兩相物質(zhì)，達(dá)到分離的目的。過程工業(yè)中常見的傳質(zhì)過程有蒸餾、吸收、干燥、萃取和吸附等單元操作。物質(zhì)在相間的轉(zhuǎn)移過程稱為物質(zhì)傳遞過程（簡(jiǎn)稱傳質(zhì)過程）。吸收：利用混合氣體中各組分在液相吸收劑中溶解度的差異而實(shí)現(xiàn)氣體混合分離的操作稱為吸收。1/6/20233ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收的概念傳質(zhì)過程：

吸收過程概述吸收的概念所用液體稱為吸收劑（或溶劑）。氣體中被溶解的組分稱為吸收質(zhì)或溶質(zhì)。不被溶解的組分稱為惰性氣體或載體。吸收操作的目的：（1）分離和凈化原料氣：原料氣在加工以前，其中無(wú)用的或有害的成分都要預(yù)先除去。如從合成氨所用的原料氣中分離出CO2、CO、H2S等雜質(zhì)。（2）分離和吸收氣體中的有用組分：如從合成氨廠的放空氣中用水回收氨；從焦?fàn)t煤氣中以洗油回收粗苯（含甲苯、二甲苯等）蒸氣和從某些干燥廢氣中回收有機(jī)溶劑蒸氣等。1/6/20234ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收的概念所用液體稱為吸收劑（或溶劑

吸收過程概述吸收的概念（3）某些產(chǎn)品的制?。哼x擇適當(dāng)?shù)墓に嚭腿軇┻M(jìn)行SO2、H2S吸收是廢氣治理中應(yīng)用較廣的方法。如制酸工業(yè)中用水分別吸收混合氣體中的HCl、SO3-和NO2制取鹽酸、硫酸和硝酸。（4）廢氣的治理：1/6/20235ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收的概念（3）某些產(chǎn)品的制?。?/p>

吸收過程概述工業(yè)吸收過程圖5-1吸收與解吸流程

1/6/20236ProcessSystemPrinciple吸收過程概述工業(yè)吸收過程圖5-1吸收與解吸流程12/

吸收過程概述吸收操作需要解決的問題選擇合適的溶劑，選擇性溶解被分離的組分：吸收劑的選擇時(shí)要從以下幾方面來(lái)考慮：①對(duì)被吸收的組分要有較大的溶解度，且有較好的選擇性。即對(duì)溶質(zhì)的溶解度要大，而對(duì)惰性氣體幾乎不溶解。②要有較低的蒸氣壓，以減少吸收過程中溶劑的揮發(fā)損失。③要有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，以免使用過程中變質(zhì)。④腐蝕性要小,以減小設(shè)備費(fèi)用和維修費(fèi)。⑤粘度要低，以利于傳質(zhì)及輸送；比熱要小，使再生時(shí)的耗熱量較?。徊灰兹紵?，以利于安全生產(chǎn)。⑥吸收后的溶劑應(yīng)易于再生。1/6/20237ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收操作需要解決的問題選擇合適的溶劑圖5-2兩類吸收設(shè)備

吸收過程概述吸收操作需要解決的問題提供適當(dāng)?shù)膫髻|(zhì)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)氣液兩相的接觸：1/6/20238ProcessSystemPrinciple圖5-2兩類吸收設(shè)備吸收過程概述吸收操作需要解決的

吸收過程概述吸收類型（1）物理吸收：氣體各組分因在溶劑中溶解度的不同而被分離的吸收操作，稱～。1、物理吸收和化學(xué)吸收：例：（2）化學(xué)吸收：利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的吸收操作，稱～。2、單組分吸收與多組分吸收（1）單組分吸收：在吸收過程中，若混合氣體中只有一個(gè)組分被吸收，其余組分可認(rèn)為不溶于吸收劑，則稱之為單組分吸收；（2）多組分吸收：如果混合氣體中有兩個(gè)或多個(gè)組分進(jìn)入液相，則稱為多組分吸收。1/6/20239ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收類型（1）物理吸收：氣體各組分因

吸收過程概述吸收類型（1）等溫吸收：氣體溶于液體中時(shí)常伴隨熱效應(yīng)，若熱效應(yīng)很小，或被吸收的組分在氣相中的濃度很低，而吸收劑用量很大，液相的溫度變化不顯著，則可認(rèn)為是等溫吸收；3、等溫吸收與非等溫吸收（2）非等溫吸收：若吸收過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱很大，液相的溫度明顯變化，則該吸收過程為非等溫吸收過程。4、低濃度吸收與高濃度吸收

（1）高濃度吸收：通常根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)定當(dāng)混合氣中溶質(zhì)組分A的摩爾分?jǐn)?shù)大于0.1，且被吸收的數(shù)量多時(shí)，稱為高濃度吸收；（2）低濃度吸收：如果溶質(zhì)在氣液兩相中摩爾分?jǐn)?shù)均小于0.1時(shí)，吸收稱為低濃度吸收。低濃度吸收的特點(diǎn)：氣液兩相流經(jīng)吸收塔的流率為常數(shù)；低濃度的吸收可視為等溫吸收。1/6/202310ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收類型（1）等溫吸收：氣體溶于液體中

吸收過程概述相組成的表示方法對(duì)于均相混合物，每一種物質(zhì)稱為該混合物的一個(gè)組分，該組分在混合物中的相對(duì)數(shù)量關(guān)系稱為該組分的組成。在傳質(zhì)過程中，氣液兩相的組成是不斷變化的。1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)wi混合物中某組分的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比。2、摩爾分?jǐn)?shù)xi混合物中某組分的物質(zhì)的量與混合物的物質(zhì)的量之比。對(duì)于只有兩組分的混合物：1/6/202311ProcessSystemPrinciple吸收過程概述相組成的表示方法對(duì)于均相混合物，每一

吸收過程概述相組成的表示方法3、摩爾比XA對(duì)于由組分A和組分B組成的雙組分物系，以組分B為基準(zhǔn)，兩組分的物質(zhì)的量的比值稱為摩爾比，用XA表示。它與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系為：1/6/202312ProcessSystemPrinciple吸收過程概述相組成的表示方法3、摩爾比XA它

吸收過程概述吸收操作假設(shè)吸收操作假設(shè)：（1）氣體混合物中只有一個(gè)組分溶于溶劑，其余組分在溶劑中的溶解度極低而可忽略不計(jì)，視為惰性氣體。（2）溶劑的蒸汽壓很低，其揮發(fā)損失可以忽略。即：氣相中僅包含一個(gè)惰性組分和一個(gè)可溶解組分；液相中則包含著可溶解組分（溶質(zhì)）和溶劑。1/6/202313ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收操作假設(shè)吸收操作假設(shè)：（

氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度的概念：平衡分壓：溶質(zhì)Ａ與溶劑接觸，在進(jìn)行溶解的過程中，隨著溶質(zhì)在溶液中濃度C1的逐漸提高，傳質(zhì)速率將逐漸減慢，最后降到零，C1達(dá)到一最大限度Ｈ。這時(shí)稱氣液達(dá)到了平衡，Ｈ稱為平衡溶解度。簡(jiǎn)稱為溶解度。氣液平衡時(shí)，氣相中溶質(zhì)的分壓為平衡分壓。

相平衡關(guān)系：

平衡時(shí)溶質(zhì)組分在氣液兩相中的濃度關(guān)系為相平衡關(guān)系。1/6/202314ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度的概念：

氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度曲線：氣液相平衡關(guān)系用二維坐標(biāo)繪成的關(guān)系曲線稱為溶解度曲線。圖5-2氨在水中的溶解度圖5-420℃下SO2在水中的溶解度1/6/202315ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度曲線：氣

氣液相平衡理論平衡溶解度從圖中可以看到：在相同的溫度和分壓條件下，不同的溶質(zhì)在同一個(gè)溶劑中的溶解度不同；同一個(gè)物系，在相同溫度下，分壓越高，則溶解度越大；分壓一定，溫度越低，則溶解度越大。這說明在較高分壓和較低溫度下有利于吸收操作，而減壓和升溫則有利于解吸操作過程。1/6/202316ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度從圖中可以看到：

氣液相平衡理論平衡溶解度亨利定律：當(dāng)總壓不高（一般小于５×105N·Cm-2)時(shí)，在一定溫度下，稀溶液上方溶質(zhì)的平衡分壓與其在液相中的濃度之間存在著如下的關(guān)系：PA*=E·xA式中：PA*---溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓,KN/m2

xA---溶質(zhì)在液相中的摩爾分率E---享利系數(shù)，kN/m2

亨利定律的其它表示方法：1/6/202317ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度亨利定律：

氣液相平衡理論平衡溶解度yA*==m·xA設(shè)：P---總壓所以享利系數(shù)E、m之間的關(guān)系為：式中：yA*---溶質(zhì)在氣相的摩爾分率；m---相平衡常數(shù)，無(wú)因次。則：如果氣液兩相的組成均以摩爾比表示時(shí),則上式可寫成：1/6/202318ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度yA*==m·

氣液相平衡理論平衡溶解度整理后得到：當(dāng)溶液很稀時(shí)，XA很小，上式可簡(jiǎn)化得到：1/6/202319ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度整理后得到：當(dāng)溶液很稀時(shí)

氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用判斷傳質(zhì)過程進(jìn)行的方向：設(shè)101.3kpa、20℃下，稀氨在水中的相平衡方程：ye==0.94x圖5-5判斷吸收過程的方向1/6/202320ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用判斷傳質(zhì)過程進(jìn)行的

氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用指明過程的極限：圖5-6指明吸收過程的極限1/6/202321ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用指明過程的極限：

氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用計(jì)算過程的推動(dòng)力：圖5-7計(jì)算吸收過程的推動(dòng)力yA*xA*1/6/202322ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用計(jì)算過程的推動(dòng)力：

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程相際傳質(zhì)過程的步驟：吸收過程涉及兩相間的物質(zhì)傳遞。傳遞過程包括三個(gè)步驟：①溶質(zhì)由氣相主體傳遞到兩相界面，即氣相內(nèi)的物質(zhì)傳遞。②溶質(zhì)在相界面上的溶解，由氣相轉(zhuǎn)入液相，即界面上發(fā)生的溶解過程；③溶質(zhì)自界面被傳遞至液相主體，即液相內(nèi)的物質(zhì)傳遞。物質(zhì)傳遞機(jī)理：①分子擴(kuò)散：濃度差。②渦流擴(kuò)散：流體的宏觀運(yùn)動(dòng)。1/6/202323ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程相際傳質(zhì)過程的步驟：

相際傳質(zhì)理論分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散：當(dāng)流體內(nèi)部存在著某組分的濃度差時(shí)，由于物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，該組分由濃度較高處轉(zhuǎn)移到濃度較低處，這種傳質(zhì)方式稱為分子擴(kuò)散。渦流擴(kuò)散：是依靠流體質(zhì)點(diǎn)的湍流流動(dòng)和渦流運(yùn)動(dòng)將物質(zhì)由高濃度處轉(zhuǎn)移至低濃度處的現(xiàn)象。1/6/202324ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散：當(dāng)流體內(nèi)部存在著某

相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)：圖5-12MN截面上可溶組分的濃度分布1－靜止流體；2－滯流；3－湍流對(duì)流傳質(zhì)：流動(dòng)流體與相界面之間的物質(zhì)傳遞稱為對(duì)流傳質(zhì)。參見圖5-12所示。1/6/202325ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)：圖5-12

相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流傳質(zhì)速率：對(duì)流傳質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜，傳質(zhì)速率難以解析求得，必須依靠實(shí)驗(yàn)測(cè)得。氣相與界面的傳質(zhì)速率式可寫成：式中：p、pi--溶質(zhì)A在氣相主體與界面處的分壓，kPa；Y、Yi--溶質(zhì)A在氣相主體與界面處的摩爾比；kG--以分壓差表示推動(dòng)力的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(s·m2·kPa)kY--以摩爾比差表示推動(dòng)力的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(s·m2)1/6/202326ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流傳質(zhì)速率：對(duì)流傳

相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散液相與界面的傳質(zhì)速率式可寫成：式中：c、ci--溶質(zhì)A的主體濃度和界面濃度，kmol/m3；X、Xi--溶質(zhì)A在主體與界面處的摩爾比；kL--以濃度差表示推動(dòng)力的液相傳質(zhì)系數(shù)，m/s；kX--以摩爾比差表示推動(dòng)力的液相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(s·m2)1/6/202327ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散液相與界面的傳質(zhì)速率式可寫成

相際傳質(zhì)理論對(duì)流傳質(zhì)理論有效膜理論：圖5-13有效膜理論②全部傳質(zhì)阻力集中與該兩層靜止膜中；③膜中的傳質(zhì)是定態(tài)的分子擴(kuò)散。①氣液界面兩側(cè)各存在一層靜止的氣膜和液膜，其厚度為δG和δL；簡(jiǎn)化假設(shè)：1/6/202328ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流傳質(zhì)理論有效膜理論：圖5-13

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程吸收過程的相際傳質(zhì)是由氣相與界面的對(duì)流傳質(zhì)、界面上溶質(zhì)組分的溶解、液相與界面的對(duì)流傳質(zhì)三個(gè)過程串聯(lián)而成。圖5-15相際傳質(zhì)1/6/202329ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程吸收過程的相際傳質(zhì)是由氣

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（1）相際傳質(zhì)過程的速率方程：氣相傳質(zhì)過程的速率方程：液相傳質(zhì)過程的速率方程：界面上氣體的溶解沒有阻力，則界面上氣液兩相組成服從相平衡方程：對(duì)稀溶液，物系服從亨利定律：或在計(jì)算范圍內(nèi)，平衡線可近似作直線處理，即：1/6/202330ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（1）相際傳質(zhì)過程的速率

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程圖5-16主體含量與界面含量的圖示1/6/202331ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程圖5-16主體含量與界面含量

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程傳質(zhì)速率可寫成推動(dòng)力與阻力之比：將上式最右端分子、分母均乘以m，將推動(dòng)力加和以及阻力加和即得：1/6/202332ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程傳質(zhì)速率可寫成推動(dòng)力與阻

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程又：所以：其中：KY---

稱以氣相摩爾比差（Y-YA*）為推動(dòng)力的總傳熱系數(shù)，kmol/（s·m2）。同理：其中：KX---

稱以液相摩爾比差（XA*-X）為推動(dòng)力的總傳熱系數(shù)，kmol/（s·m2）。1/6/202333ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程又：所以：其

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程其中：（2）傳質(zhì)速率方程的各種表達(dá)形式即：吸收方程為：解吸方程為：1/6/202334ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程其中：（2）傳質(zhì)速率方程

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（3）傳質(zhì)阻力的控制步驟

氣相阻力控制過程：當(dāng)則表明易溶氣體的液膜阻力很小，吸收過程的總阻力集中在氣膜內(nèi)，這種氣膜阻力控制著整個(gè)吸收過程的速率的情況，稱為氣膜控制。1/6/202335ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（3）傳質(zhì)阻力的控制步驟

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程當(dāng)則液相阻力控制過程：例題：總壓為101.3kPa、溫度為303K下用水吸收混合氣中的氨，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y＝1.20x。已知?dú)庀鄠髻|(zhì)系數(shù)kY為5.31×104kmoI／(s·m2)，液相傳質(zhì)系數(shù)kX為5.33×103kmol／(s·m2)，并在塔的某一截面上測(cè)得氨的氣相摩爾比Y為0.05，液相摩爾比X為0.012。試求該截面上的傳質(zhì)速率及氣液界面上兩相的摩爾分?jǐn)?shù)。當(dāng)則1/6/202336ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程當(dāng)則液

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程解：總傳質(zhì)系數(shù)：與實(shí)際液相組成成平衡的氣相組成為：傳質(zhì)速率為：聯(lián)立求解以下兩式：1/6/202337ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程解：總傳質(zhì)系數(shù)：

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程求出界面上兩項(xiàng)含量為：氣相傳質(zhì)阻力占總阻力的比例為：1/6/202338ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程求出界面上兩項(xiàng)含量為：

吸收過程計(jì)算全塔物料衡算圖5-17吸收塔內(nèi)兩項(xiàng)含量的變化圖5-17為定態(tài)操作的填料吸收塔。其橫截面面積為A，單位體積內(nèi)具有的有效表面（吸收）為α（m2/m3）?；旌蠚怏w自下而上流動(dòng)，流率VB（kmol/s）；吸收劑自上而下流動(dòng)，流率Ls（kmol/s）。①溶質(zhì)氣相含量小于5％～10％；②VB、Ls為常量；③吸收過程是等溫的；（1）低含量氣體吸收的特點(diǎn)：VB,Y1YxVB,Y2Ls,x2Ls,x11/6/202339ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算全塔物料衡算圖5-17吸收塔內(nèi)兩項(xiàng)含量的

吸收過程計(jì)算全塔物料衡算（3）全塔物料衡算：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)吸收劑吸收的溶質(zhì)的量為：定義吸收過程的吸收率為單位時(shí)間內(nèi)在塔內(nèi)被吸收的溶質(zhì)的量GA與氣相帶入塔內(nèi)的溶質(zhì)的量VB×Y1的比值即：1/6/202340ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算全塔物料衡算（3）全塔物料衡算：用上式可以計(jì)算塔底溶液的濃度，也或計(jì)算出塔氣體的濃度，判斷分離是否達(dá)到要求。（4）吸收過程操作線方程從塔的任意截面到塔底做物料衡算得：吸收過程計(jì)算逆流操作線方程將上式整理后得到：上式表示了在逆流操作的吸收塔內(nèi)任一截面上氣液兩相內(nèi)溶質(zhì)組成的關(guān)系，稱為吸收逆流操作線方程。1/6/202341ProcessSystemPrinciple用上式可以計(jì)算塔底溶液的濃度，也或計(jì)算出塔氣體的濃度

吸收過程計(jì)算逆流操作線方程在穩(wěn)定操作中，該操作線方程在Y—X坐標(biāo)系中是一條直線。它的斜率是Ls/VB，在Y軸上的截距是[Y1-（LS/VB)×X1]。對(duì)于吸收過程而言，它總是位于平衡線的上方。該直線的斜率Ls/VB稱為吸收操作的液氣比。圖5-18逆流吸收的操作線1/6/202342ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算逆流操作線方程在穩(wěn)定操作中，該操作線

吸收過程計(jì)算吸收推動(dòng)力從右側(cè)圖中可以看到，吸收塔中每一個(gè)截面上的傳質(zhì)推動(dòng)力是不同的，因此在進(jìn)行全塔傳質(zhì)推動(dòng)力計(jì)算時(shí)，不能用某一個(gè)截面上的推動(dòng)力代替全塔的吸收推動(dòng)力。若吸收平衡線是一條直線，則可以用進(jìn)出口處的對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力來(lái)表示全塔吸收推動(dòng)力。圖5-18逆流吸收的操作線1/6/202343ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算吸收推動(dòng)力從右側(cè)圖中可以看到，吸收塔中

吸收過程計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算方法

ΔY1—塔底氣相推動(dòng)力，ΔY1=Y1-Y1*

ΔY2—塔頂氣相推動(dòng)力，ΔY2=Y2-Y2*或

ΔX1—塔底液相推動(dòng)力，ΔX1=X1-X1*

ΔX2—塔頂液相推動(dòng)力，ΔX2=X2-X2*1/6/202344ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算方法ΔY1—塔底氣相推

吸收過程計(jì)算最小液氣比吸收劑用量的選擇和最小液氣比：圖5-22最小液氣比1/6/202345ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算最小液氣比吸收劑用量的選擇和最小液氣

吸收過程計(jì)算最小液氣比一般而言，最小液氣比：當(dāng)進(jìn)口氣體的組成一定，吸收劑的初始濃度一定時(shí)，出口氣體中溶質(zhì)的濃度取決于吸收劑的用量。用量越大，出口氣體中溶質(zhì)的濃度越小，反之，則越大。當(dāng)吸收劑用量小到一定數(shù)量時(shí)，出口處吸收劑的濃度與氣相中溶質(zhì)的濃度成平衡，這是理論上吸收液能達(dá)到的最大濃度，在實(shí)際生產(chǎn)中是無(wú)法達(dá)到的。只能作為吸收操作的一種極限情況，此時(shí)吸收劑用量為最小用量，相應(yīng)的液氣比稱為最小液氣比。1/6/202346ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算最小液氣比一般而言，最小液氣比：當(dāng)進(jìn)

吸收過程計(jì)算填料層高度的計(jì)算為了達(dá)到指定的分離要求，吸收塔必須提供足夠的氣液兩相接觸面積。填料層高度決定著氣液兩相的接觸面積，因此填料層高度直接影響著吸收的結(jié)果。吸收速率為：NA=KYΔYm又GA—單位時(shí)間內(nèi)全塔吸收的吸收質(zhì)的量F—傳質(zhì)面積1/6/202347ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算填料層高度的計(jì)算為了達(dá)到指定的分離要求

吸收過程計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算方法設(shè)單位體積填料提供的傳質(zhì)面積為at，塔內(nèi)直徑為D，則填料層高度為Z的填料所提供的傳質(zhì)面積F為：于是填料塔內(nèi)填料層高度為：由于at難于測(cè)定，故將其與KY組合，稱為氣相體積吸收系數(shù)，單位為kmol/(m3·h)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，上式成為：1/6/202348ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算方法設(shè)單位體積填料提供

吸收過程計(jì)算吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算吸收劑進(jìn)口含量選擇及其最高允許含量：圖5-21吸收劑進(jìn)口含量的上限吸收劑進(jìn)口含量過高，吸收過程的推動(dòng)力減小，所需的吸收塔高度增加；吸收劑進(jìn)口含量過底，吸收劑再生過程要求過高，再生設(shè)備和費(fèi)用加大；技術(shù)上：x2<x2e；x2max=x2e1/6/202349ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算吸收劑進(jìn)口含量選擇

吸收過程計(jì)算吸收塔的操作調(diào)節(jié)吸收塔的操作和調(diào)節(jié)：吸收塔在操作時(shí)的調(diào)節(jié)手段只能是改變吸收劑的入口條件。吸收劑的入口條件包括流率L、溫度t、含量x2。Ⅰ、增大吸收劑用量，操作線斜率增大，出口氣體含量下降。Ⅱ、降低吸收劑溫度，氣體溶解度增大，平衡常數(shù)減小，平衡線下移，平均推動(dòng)力增大。Ⅲ、降低吸收劑入口含量，液相入口處推動(dòng)力增大，全塔平均推動(dòng)力亦隨之增大。1/6/202350ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算吸收塔的操作調(diào)節(jié)吸收塔的操作和調(diào)節(jié)：化工原理第五章氣體吸收主講人：曹華1/6/202351ProcessSystemPrinciple化工原理第五章氣體吸收主講人：曹華12/29

教學(xué)內(nèi)容相際傳質(zhì)理論氣液相平衡理論吸收過程概述吸收過程計(jì)算1/6/202352ProcessSystemPrinciple教學(xué)內(nèi)容相際傳質(zhì)理論氣液相平衡理論吸收過程概述吸收過程計(jì)

吸收過程概述吸收的概念傳質(zhì)過程：將均相物系混合物分離為較凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì)時(shí)，利用原物系中各組分間某種物性的差異，從而將均相物系形成一個(gè)兩相物質(zhì)，達(dá)到分離的目的。過程工業(yè)中常見的傳質(zhì)過程有蒸餾、吸收、干燥、萃取和吸附等單元操作。物質(zhì)在相間的轉(zhuǎn)移過程稱為物質(zhì)傳遞過程（簡(jiǎn)稱傳質(zhì)過程）。吸收：利用混合氣體中各組分在液相吸收劑中溶解度的差異而實(shí)現(xiàn)氣體混合分離的操作稱為吸收。1/6/202353ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收的概念傳質(zhì)過程：

吸收過程概述吸收的概念所用液體稱為吸收劑（或溶劑）。氣體中被溶解的組分稱為吸收質(zhì)或溶質(zhì)。不被溶解的組分稱為惰性氣體或載體。吸收操作的目的：（1）分離和凈化原料氣：原料氣在加工以前，其中無(wú)用的或有害的成分都要預(yù)先除去。如從合成氨所用的原料氣中分離出CO2、CO、H2S等雜質(zhì)。（2）分離和吸收氣體中的有用組分：如從合成氨廠的放空氣中用水回收氨；從焦?fàn)t煤氣中以洗油回收粗苯（含甲苯、二甲苯等）蒸氣和從某些干燥廢氣中回收有機(jī)溶劑蒸氣等。1/6/202354ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收的概念所用液體稱為吸收劑（或溶劑

吸收過程概述吸收的概念（3）某些產(chǎn)品的制?。哼x擇適當(dāng)?shù)墓に嚭腿軇┻M(jìn)行SO2、H2S吸收是廢氣治理中應(yīng)用較廣的方法。如制酸工業(yè)中用水分別吸收混合氣體中的HCl、SO3-和NO2制取鹽酸、硫酸和硝酸。（4）廢氣的治理：1/6/202355ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收的概念（3）某些產(chǎn)品的制?。?/p>

吸收過程概述工業(yè)吸收過程圖5-1吸收與解吸流程

1/6/202356ProcessSystemPrinciple吸收過程概述工業(yè)吸收過程圖5-1吸收與解吸流程12/

吸收過程概述吸收操作需要解決的問題選擇合適的溶劑，選擇性溶解被分離的組分：吸收劑的選擇時(shí)要從以下幾方面來(lái)考慮：①對(duì)被吸收的組分要有較大的溶解度，且有較好的選擇性。即對(duì)溶質(zhì)的溶解度要大，而對(duì)惰性氣體幾乎不溶解。②要有較低的蒸氣壓，以減少吸收過程中溶劑的揮發(fā)損失。③要有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，以免使用過程中變質(zhì)。④腐蝕性要小,以減小設(shè)備費(fèi)用和維修費(fèi)。⑤粘度要低，以利于傳質(zhì)及輸送；比熱要小，使再生時(shí)的耗熱量較小；不易燃燒，以利于安全生產(chǎn)。⑥吸收后的溶劑應(yīng)易于再生。1/6/202357ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收操作需要解決的問題選擇合適的溶劑圖5-2兩類吸收設(shè)備

吸收過程概述吸收操作需要解決的問題提供適當(dāng)?shù)膫髻|(zhì)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)氣液兩相的接觸：1/6/202358ProcessSystemPrinciple圖5-2兩類吸收設(shè)備吸收過程概述吸收操作需要解決的

吸收過程概述吸收類型（1）物理吸收：氣體各組分因在溶劑中溶解度的不同而被分離的吸收操作，稱～。1、物理吸收和化學(xué)吸收：例：（2）化學(xué)吸收：利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的吸收操作，稱～。2、單組分吸收與多組分吸收（1）單組分吸收：在吸收過程中，若混合氣體中只有一個(gè)組分被吸收，其余組分可認(rèn)為不溶于吸收劑，則稱之為單組分吸收；（2）多組分吸收：如果混合氣體中有兩個(gè)或多個(gè)組分進(jìn)入液相，則稱為多組分吸收。1/6/202359ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收類型（1）物理吸收：氣體各組分因

吸收過程概述吸收類型（1）等溫吸收：氣體溶于液體中時(shí)常伴隨熱效應(yīng)，若熱效應(yīng)很小，或被吸收的組分在氣相中的濃度很低，而吸收劑用量很大，液相的溫度變化不顯著，則可認(rèn)為是等溫吸收；3、等溫吸收與非等溫吸收（2）非等溫吸收：若吸收過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱很大，液相的溫度明顯變化，則該吸收過程為非等溫吸收過程。4、低濃度吸收與高濃度吸收

（1）高濃度吸收：通常根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)定當(dāng)混合氣中溶質(zhì)組分A的摩爾分?jǐn)?shù)大于0.1，且被吸收的數(shù)量多時(shí)，稱為高濃度吸收；（2）低濃度吸收：如果溶質(zhì)在氣液兩相中摩爾分?jǐn)?shù)均小于0.1時(shí)，吸收稱為低濃度吸收。低濃度吸收的特點(diǎn)：氣液兩相流經(jīng)吸收塔的流率為常數(shù)；低濃度的吸收可視為等溫吸收。1/6/202360ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收類型（1）等溫吸收：氣體溶于液體中

吸收過程概述相組成的表示方法對(duì)于均相混合物，每一種物質(zhì)稱為該混合物的一個(gè)組分，該組分在混合物中的相對(duì)數(shù)量關(guān)系稱為該組分的組成。在傳質(zhì)過程中，氣液兩相的組成是不斷變化的。1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)wi混合物中某組分的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比。2、摩爾分?jǐn)?shù)xi混合物中某組分的物質(zhì)的量與混合物的物質(zhì)的量之比。對(duì)于只有兩組分的混合物：1/6/202361ProcessSystemPrinciple吸收過程概述相組成的表示方法對(duì)于均相混合物，每一

吸收過程概述相組成的表示方法3、摩爾比XA對(duì)于由組分A和組分B組成的雙組分物系，以組分B為基準(zhǔn)，兩組分的物質(zhì)的量的比值稱為摩爾比，用XA表示。它與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系為：1/6/202362ProcessSystemPrinciple吸收過程概述相組成的表示方法3、摩爾比XA它

吸收過程概述吸收操作假設(shè)吸收操作假設(shè)：（1）氣體混合物中只有一個(gè)組分溶于溶劑，其余組分在溶劑中的溶解度極低而可忽略不計(jì)，視為惰性氣體。（2）溶劑的蒸汽壓很低，其揮發(fā)損失可以忽略。即：氣相中僅包含一個(gè)惰性組分和一個(gè)可溶解組分；液相中則包含著可溶解組分（溶質(zhì)）和溶劑。1/6/202363ProcessSystemPrinciple吸收過程概述吸收操作假設(shè)吸收操作假設(shè)：（

氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度的概念：平衡分壓：溶質(zhì)Ａ與溶劑接觸，在進(jìn)行溶解的過程中，隨著溶質(zhì)在溶液中濃度C1的逐漸提高，傳質(zhì)速率將逐漸減慢，最后降到零，C1達(dá)到一最大限度Ｈ。這時(shí)稱氣液達(dá)到了平衡，Ｈ稱為平衡溶解度。簡(jiǎn)稱為溶解度。氣液平衡時(shí)，氣相中溶質(zhì)的分壓為平衡分壓。

相平衡關(guān)系：

平衡時(shí)溶質(zhì)組分在氣液兩相中的濃度關(guān)系為相平衡關(guān)系。1/6/202364ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度的概念：

氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度曲線：氣液相平衡關(guān)系用二維坐標(biāo)繪成的關(guān)系曲線稱為溶解度曲線。圖5-2氨在水中的溶解度圖5-420℃下SO2在水中的溶解度1/6/202365ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度平衡溶解度曲線：氣

氣液相平衡理論平衡溶解度從圖中可以看到：在相同的溫度和分壓條件下，不同的溶質(zhì)在同一個(gè)溶劑中的溶解度不同；同一個(gè)物系，在相同溫度下，分壓越高，則溶解度越大；分壓一定，溫度越低，則溶解度越大。這說明在較高分壓和較低溫度下有利于吸收操作，而減壓和升溫則有利于解吸操作過程。1/6/202366ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度從圖中可以看到：

氣液相平衡理論平衡溶解度亨利定律：當(dāng)總壓不高（一般小于５×105N·Cm-2)時(shí)，在一定溫度下，稀溶液上方溶質(zhì)的平衡分壓與其在液相中的濃度之間存在著如下的關(guān)系：PA*=E·xA式中：PA*---溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓,KN/m2

xA---溶質(zhì)在液相中的摩爾分率E---享利系數(shù)，kN/m2

亨利定律的其它表示方法：1/6/202367ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度亨利定律：

氣液相平衡理論平衡溶解度yA*==m·xA設(shè)：P---總壓所以享利系數(shù)E、m之間的關(guān)系為：式中：yA*---溶質(zhì)在氣相的摩爾分率；m---相平衡常數(shù)，無(wú)因次。則：如果氣液兩相的組成均以摩爾比表示時(shí),則上式可寫成：1/6/202368ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度yA*==m·

氣液相平衡理論平衡溶解度整理后得到：當(dāng)溶液很稀時(shí)，XA很小，上式可簡(jiǎn)化得到：1/6/202369ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論平衡溶解度整理后得到：當(dāng)溶液很稀時(shí)

氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用判斷傳質(zhì)過程進(jìn)行的方向：設(shè)101.3kpa、20℃下，稀氨在水中的相平衡方程：ye==0.94x圖5-5判斷吸收過程的方向1/6/202370ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用判斷傳質(zhì)過程進(jìn)行的

氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用指明過程的極限：圖5-6指明吸收過程的極限1/6/202371ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用指明過程的極限：

氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用計(jì)算過程的推動(dòng)力：圖5-7計(jì)算吸收過程的推動(dòng)力yA*xA*1/6/202372ProcessSystemPrinciple氣液相平衡理論相平衡關(guān)系的應(yīng)用計(jì)算過程的推動(dòng)力：

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程相際傳質(zhì)過程的步驟：吸收過程涉及兩相間的物質(zhì)傳遞。傳遞過程包括三個(gè)步驟：①溶質(zhì)由氣相主體傳遞到兩相界面，即氣相內(nèi)的物質(zhì)傳遞。②溶質(zhì)在相界面上的溶解，由氣相轉(zhuǎn)入液相，即界面上發(fā)生的溶解過程；③溶質(zhì)自界面被傳遞至液相主體，即液相內(nèi)的物質(zhì)傳遞。物質(zhì)傳遞機(jī)理：①分子擴(kuò)散：濃度差。②渦流擴(kuò)散：流體的宏觀運(yùn)動(dòng)。1/6/202373ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程相際傳質(zhì)過程的步驟：

相際傳質(zhì)理論分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散：當(dāng)流體內(nèi)部存在著某組分的濃度差時(shí)，由于物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，該組分由濃度較高處轉(zhuǎn)移到濃度較低處，這種傳質(zhì)方式稱為分子擴(kuò)散。渦流擴(kuò)散：是依靠流體質(zhì)點(diǎn)的湍流流動(dòng)和渦流運(yùn)動(dòng)將物質(zhì)由高濃度處轉(zhuǎn)移至低濃度處的現(xiàn)象。1/6/202374ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散：當(dāng)流體內(nèi)部存在著某

相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)：圖5-12MN截面上可溶組分的濃度分布1－靜止流體；2－滯流；3－湍流對(duì)流傳質(zhì)：流動(dòng)流體與相界面之間的物質(zhì)傳遞稱為對(duì)流傳質(zhì)。參見圖5-12所示。1/6/202375ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)：圖5-12

相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流傳質(zhì)速率：對(duì)流傳質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜，傳質(zhì)速率難以解析求得，必須依靠實(shí)驗(yàn)測(cè)得。氣相與界面的傳質(zhì)速率式可寫成：式中：p、pi--溶質(zhì)A在氣相主體與界面處的分壓，kPa；Y、Yi--溶質(zhì)A在氣相主體與界面處的摩爾比；kG--以分壓差表示推動(dòng)力的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(s·m2·kPa)kY--以摩爾比差表示推動(dòng)力的氣相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(s·m2)1/6/202376ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流傳質(zhì)速率：對(duì)流傳

相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散液相與界面的傳質(zhì)速率式可寫成：式中：c、ci--溶質(zhì)A的主體濃度和界面濃度，kmol/m3；X、Xi--溶質(zhì)A在主體與界面處的摩爾比；kL--以濃度差表示推動(dòng)力的液相傳質(zhì)系數(shù)，m/s；kX--以摩爾比差表示推動(dòng)力的液相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/(s·m2)1/6/202377ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流擴(kuò)散液相與界面的傳質(zhì)速率式可寫成

相際傳質(zhì)理論對(duì)流傳質(zhì)理論有效膜理論：圖5-13有效膜理論②全部傳質(zhì)阻力集中與該兩層靜止膜中；③膜中的傳質(zhì)是定態(tài)的分子擴(kuò)散。①氣液界面兩側(cè)各存在一層靜止的氣膜和液膜，其厚度為δG和δL；簡(jiǎn)化假設(shè)：1/6/202378ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論對(duì)流傳質(zhì)理論有效膜理論：圖5-13

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程吸收過程的相際傳質(zhì)是由氣相與界面的對(duì)流傳質(zhì)、界面上溶質(zhì)組分的溶解、液相與界面的對(duì)流傳質(zhì)三個(gè)過程串聯(lián)而成。圖5-15相際傳質(zhì)1/6/202379ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程吸收過程的相際傳質(zhì)是由氣

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（1）相際傳質(zhì)過程的速率方程：氣相傳質(zhì)過程的速率方程：液相傳質(zhì)過程的速率方程：界面上氣體的溶解沒有阻力，則界面上氣液兩相組成服從相平衡方程：對(duì)稀溶液，物系服從亨利定律：或在計(jì)算范圍內(nèi)，平衡線可近似作直線處理，即：1/6/202380ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（1）相際傳質(zhì)過程的速率

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程圖5-16主體含量與界面含量的圖示1/6/202381ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程圖5-16主體含量與界面含量

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程傳質(zhì)速率可寫成推動(dòng)力與阻力之比：將上式最右端分子、分母均乘以m，將推動(dòng)力加和以及阻力加和即得：1/6/202382ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程傳質(zhì)速率可寫成推動(dòng)力與阻

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程又：所以：其中：KY---

稱以氣相摩爾比差（Y-YA*）為推動(dòng)力的總傳熱系數(shù)，kmol/（s·m2）。同理：其中：KX---

稱以液相摩爾比差（XA*-X）為推動(dòng)力的總傳熱系數(shù)，kmol/（s·m2）。1/6/202383ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程又：所以：其

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程其中：（2）傳質(zhì)速率方程的各種表達(dá)形式即：吸收方程為：解吸方程為：1/6/202384ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程其中：（2）傳質(zhì)速率方程

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（3）傳質(zhì)阻力的控制步驟

氣相阻力控制過程：當(dāng)則表明易溶氣體的液膜阻力很小，吸收過程的總阻力集中在氣膜內(nèi)，這種氣膜阻力控制著整個(gè)吸收過程的速率的情況，稱為氣膜控制。1/6/202385ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程（3）傳質(zhì)阻力的控制步驟

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程當(dāng)則液相阻力控制過程：例題：總壓為101.3kPa、溫度為303K下用水吸收混合氣中的氨，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y＝1.20x。已知?dú)庀鄠髻|(zhì)系數(shù)kY為5.31×104kmoI／(s·m2)，液相傳質(zhì)系數(shù)kX為5.33×103kmol／(s·m2)，并在塔的某一截面上測(cè)得氨的氣相摩爾比Y為0.05，液相摩爾比X為0.012。試求該截面上的傳質(zhì)速率及氣液界面上兩相的摩爾分?jǐn)?shù)。當(dāng)則1/6/202386ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程當(dāng)則液

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程解：總傳質(zhì)系數(shù)：與實(shí)際液相組成成平衡的氣相組成為：傳質(zhì)速率為：聯(lián)立求解以下兩式：1/6/202387ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程解：總傳質(zhì)系數(shù)：

相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程求出界面上兩項(xiàng)含量為：氣相傳質(zhì)阻力占總阻力的比例為：1/6/202388ProcessSystemPrinciple相際傳質(zhì)理論相際傳質(zhì)過程求出界面上兩項(xiàng)含量為：

吸收過程計(jì)算全塔物料衡算圖5-17吸收塔內(nèi)兩項(xiàng)含量的變化圖5-17為定態(tài)操作的填料吸收塔。其橫截面面積為A，單位體積內(nèi)具有的有效表面（吸收）為α（m2/m3）?；旌蠚怏w自下而上流動(dòng)，流率VB（kmol/s）；吸收劑自上而下流動(dòng)，流率Ls（kmol/s）。①溶質(zhì)氣相含量小于5％～10％；②VB、Ls為常量；③吸收過程是等溫的；（1）低含量氣體吸收的特點(diǎn)：VB,Y1YxVB,Y2Ls,x2Ls,x11/6/202389ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算全塔物料衡算圖5-17吸收塔內(nèi)兩項(xiàng)含量的

吸收過程計(jì)算全塔物料衡算（3）全塔物料衡算：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)吸收劑吸收的溶質(zhì)的量為：定義吸收過程的吸收率為單位時(shí)間內(nèi)在塔內(nèi)被吸收的溶質(zhì)的量GA與氣相帶入塔內(nèi)的溶質(zhì)的量VB×Y1的比值即：1/6/202390ProcessSystemPrinciple吸收過程計(jì)算全塔物料衡算（3）全塔物料衡算：用上式可以計(jì)算塔底溶液的濃度，也或計(jì)算出塔氣體的濃度，判斷分離是否達(dá)到要求。（4）吸收過程操作線方程從塔的任意截面到塔底做物料衡算得：吸收過程計(jì)算逆流操作線方程