第七章氣體吸收

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第七章 氣體吸收2019/6/23projects of Dr.Hao1概述(Introduction)? 利用混合氣體中各組分(component)在液體中溶解度(solubility) 的差異而分離氣體混合物的單元操作稱為吸收。吸收操作時 某些易溶組分進入液相形成溶液(solution),不溶或難溶組分 仍留在氣相(gas phase),從而實現混合氣體的分離。?氣體吸收是混合氣 體中某些組分在氣液 相界面上溶解、在氣 相和液相內由濃度差 推動的傳質過程。吸收劑氣相主體 相界面 液相主體y 界面xxi yi2019/6/23氣體projects of Dr.Hao氣相擴散 液相擴散2概述(Introduction)? 吸收質或溶質(solute):混合氣體中的溶 解組分,以A表示。? 惰性氣體(inert gas)或載體:不溶或難溶 組分,以B表示。? 吸收劑(absorbent):吸收操作中所用的 溶劑,以S表示。? 吸收液(strong liquor):吸收操作后得到 的溶液,主要成分為溶劑S和溶質A。 混合尾氣? 吸收尾氣(dilute gas):吸收后排出的氣 (A+B) 體,主要成分為惰性氣體B和少量的溶質 A。? 吸收過程在吸收塔中進行,逆流操作吸收塔示意圖如右所示。吸收劑(S)吸收尾氣吸(A+B)收塔吸收液(A+S)2019/6/23projects of Dr.Hao3概述(Introduction)一、吸收操作的用途:? (1) 制取產品 用吸收劑吸收氣體中某些組分而獲得產品。 如硫酸吸收SO3制濃硫酸,水吸收甲醛制福爾馬林液,用 水吸收氯化氫制鹽酸等 。? (2) 分離混合氣體 吸收劑選擇性地吸收氣體中某些組分 以達到分離目的。例如石油餾分裂解生產出來的乙烯、 丙烯,還與氫、甲烷等混在一起,可用分子量較大的液 態烴把乙烯、丙烯吸收,使與甲烷、氫分離開來 。? (3) 氣體凈化 一類是原料氣的凈化,即除去混合氣體中 的雜質,如合成氨原料氣脫H2S、脫CO2等;另一類是尾 氣處理和廢氣凈化以保護環境,如燃煤鍋爐煙氣,冶煉 廢氣等脫除SO2,硝酸尾氣脫除NO2等。2019/6/23projects of Dr.Hao4概述(Introduction)二、吸收操作的分類 ? 物理吸收(physical absorption):吸收過程溶質與溶劑不發生顯著的化學反應,可視為單純的氣體溶解于液相的過程。 如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油 吸收芳烴等。 ? 化學吸收(chemical absorption):溶質與溶劑有顯著的化學 反應發生。如用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液吸收二氧化碳、用 稀硫酸吸收氨等過程。化學反應能大大提高單位體積液體 所能吸收的氣體量并加快吸收速率。但溶液解吸再生較難。? 單組分吸收:混合氣體中只有單一組分被液相吸收,其余 組分因溶解度甚小其吸收量可忽略不計。? 多組分吸收:有兩個或兩個以上組分被吸收。 ? 溶解熱:氣

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