Transcript 4.4 化学吸收

4.4
化学吸收
目的：增强吸收速率和吸收率
对传质影响（液相）:
NA＝kL（CAi－CAL）,
1．增强传质推动力 CAi－CAL,
2．提高传质系数：溶质消耗、扩散阻力小，则kL大，总传
质系数K大
3．增大填料层有效接触面积：静止时流动慢的液体易被溶
质饱和不进行吸收，化学吸收中，这些液体还能吸收。
优点：吸收剂吸收容量大，用量少；吸收率增大，设备投资
能耗小。
4.4.1 化学吸收类型和增强因子
一． 类型
化学吸收：液相中溶质扩散过程（同物理吸收）；化学反
应，（瞬间反应，快速反应，中速反应，慢速反应）；导
致液相不同浓度分布
瞬间反应：
，反应在液膜内某一反应面上完成，
而B浓度高，传递速度快，则反应区－>气液界面
快速反应:
, A在液膜中边扩散边反应，在液膜
内存在一个反应物共存区，即反应区
中速反应:
, A在液膜中边扩散也反应，反应区
一直延续到液相主体
慢速反应:
, A在扩散时来不及反应，就进入液
相主体，反应在液相主体中进行。
4.4.1 化学吸收类型和增强因子
二． 增强因子
一般化学反应，影响传质速率，即使kL增大，但影响因
素很多，故引入“增强因子”表示化学反应对传质速率的
增强程度。
因化学反应而使传质子数增加的倍数，kL:化学吸收的液相分
传质系数m/s；kL0：无化学反应的液相分传质系数m/s；
慢速反应
瞬时反应 E为102～104之间
4.4.1 化学吸收类型和增强因子
增强因子的数值常用两个无因次数的函数表示：
1 八田数
A的一级不可逆反应：
，M越大，
溶质从气－>液主体中反应量越大
A的二级不可逆反应：
物理吸收
，M＝0 ，
4.4.1 化学吸收类型和增强因子
增强因子的数值常用两个无因次数的函数表示：
2 浓度－扩散系数
表示液膜内B向界面扩散速度与A向液相主体扩散的相对
大小，定义为：
：化学计量比，与1molA反应的B的摩尔数。
参考文献
1、R. W. Rousseau ,J. S. Staton ,张近.
化学吸收塔和解吸塔的分析.化学工程
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参考文献
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6、王丛瑄.新的吸收解吸系统工艺流程探讨.
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11、乔世璋，齐润红.伴有复杂反应气液吸收过程的模拟
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12、李忠玉,徐松.吸收塔填料层高度的解析计算.化工设
计,1998,(05)
考考你
• 为什么吸收是单向传质，精馏是双向传质？
• 精馏和吸收过程分别采用什么方法来确定每
块板的温度分布，为什么？
• 由吸收因子图来说明当吸收效果不好时能否
用增加平衡级的手段提高分离效果？
思考题
1、简述精馏和吸收过程的主要不同点。
2、怎样用简捷法计算吸收过程的理论板板
数。
3、当吸收效果不好时，能否用增加塔板数
来提高吸收效率，为什么？
4、精馏有两个关键组分，而吸收只有一个
关键组分，为什么？
5、组分的吸收因子是怎样定义的，推导i组分的吸收
相平衡方程。
6、叙述用简捷法作吸收过程物料预分布及理论板数的
步骤。
本章小结
学习本章要掌握有化学反应的吸收过程
特点，多组分吸收和解吸过程的基本原理、
流程及其简捷计算方法，以及吸收和解吸过
程的单向传质、塔内的流率、浓度和温度分
布特点，熟练掌握多组分吸收和解吸的简捷
计算方法。
重点：常用吸收-解吸化工生产操作流程。多组分吸收过
程分析和简捷计算方法。
难点：有化学反应和热效应的吸收，吸收和解吸流程。多
组分吸收、解吸过程计算的平均吸收因子法和有效因子法
。
第4章 结束