化工分离第四章1 气体吸收

第四章气体吸收MulticomponentAbsorption利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的不同来分离气体混合物的操作，称为吸收。吸收时所用的液体溶剂称为吸收剂。吸收原理吸收过程的分类单组分吸收多组分吸收物理吸收化学吸收等温吸收非等温吸收吸收的作用吸收和解吸常用于原料的预处理，中间分离或尾气的净化过程。制氧脱除空气中的CO2石油气脱除H2S乙烯氧化制备环氧乙烷反应气的水吸收汽车尾气治理吸收过程的特点①两处进料②物料沸点范围很宽③单向传质不是恒摩尔流④有热效应(1).吸收塔是两处进料，而常规的精馏塔是从中间进料，上下两端出料，所以吸收液和尾气的组成比常规的多组分精馏的物料分配更难以预测。(2).吸收塔中的物料沸点范围很宽，有的组分在操作条件下已接近或超过临界状态，不能视为理想溶液来处理。在近似估算时有的重组分可视为不挥发液体，有的轻组分可视为不凝性气体。(3).吸收塔中，由于溶质组分被吸收剂吸收，因此气相流率沿塔高不断减少，而液相流率沿塔高不断增加，也就不再属于恒摩尔流情况，从而增加了计算的复杂性。(4).吸收塔中溶质组分被吸收时一般有热效应，对于多组分吸收塔，要获得精确结果，必须采用逐板计算法主要内容•吸收过程的特点及分类•气液相平衡(KA)•多组分吸收的计算吸收因子法拉乌尔和亨利定律有何异同？答：相同点在于两者均表明溶液中组分的蒸气压正比于其在溶液中的浓度，因此两者数学形式相同；不同点拉乌尔定律适用于理想稀溶液中的溶剂，亨利定律适用于理想稀溶液中的溶质。拉的比例常数为溶剂A在所述温度的纯A的蒸气压，亨的比例常数为试验值的经验常数。4.1汽液相平衡溶剂、溶质性质及系统温•物理吸收•化学吸收4.1.1物理吸收的相平衡低压高压22xHfp22xHp4.1.2有化学吸收的气体溶解度溶质在液相中的含量与平衡分压的关系不再符合亨利定律。例4-2化学吸收，溶解度是纯物理吸收的200倍。4.2吸收和解吸过程4.2.1吸收和解吸过程流程4.2.2多组分吸收和解吸过程分析①多组分吸收解吸中只能有一个关键组分②单向传质过程（气→液）③吸收塔内组分分布液相：上0→下N气相：下N→上0流量变大各组分浓度增加流量变小④热效应温度沿塔向下提高（吸收热）•轻组分一般只在塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小。•重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分在全塔范围内被吸收。液体吸收气体放热（吸收热）温度提高气体与液体（乙醇胺）逆流接触吸收热量6.平均吸收因子法计算步骤①根据关键组分的吸收率（由工艺要求给定），计算最小液气比，确定液气比②确定各组分的吸收因子③根据关键组分的吸收因子及吸收率，确定平衡级数④确定非关键组分的吸收率⑤确定贫气中各组分的摩尔流量，并计算其总摩尔流量及组成⑥计算气相平均摩尔流量，并根据液气比计算液相摩尔流量，⑦确定吸收剂用量