30 第八章 气体吸收4.pptx

第1页：第四节相际传质

第四节相际传质

一、相际传质速率1、相际传质速率方程若吸收塔某界面气液两相浓度分别为y和x，则气相传质速率式液相传质速率式N=k(P−P)=k(y−y)AgiyiNA=kL(Ci−C)=kx(xi−x)ky=kg⋅pkx=kL⋅CM如果传质为解吸过程，则上述速率式的推动力应惯以“负”号

第2页：两式相

两式相

mkxANm(x−x)y−yx−x=i=i=i1kx1kyyAik1(y−y)=NxAik⋅mm(x−x)=N两式相加xkmyAkmx−x)=N(+)(y−y)+(ii1kykxAN(y−y)+m(x−x)=ii1+m

第3页：平衡县可近似看成斜率

平衡县可近似看成斜率

斜率mxxixe0ba界面浓度用b点表示，与x相平衡的ye，与y相平衡的是xe.如果在我们所讨论的范围内，平衡县可近似看成斜率为m的直线，一定有yyiye(y−y)=m(x−x)ieiieei−x)⇒(y−y)m=x−xii(y−y)=m(x或eiim(x−x)=y−y把代入上式有kykxkykxAN(y−y)+(y−y)y−y=iie=e1+m1+m

第4页：气相浓度差

气相浓度差

记1=1+mKykykxNA=Ky(y−ye)则Ky—气相浓度差（y-ye）为推动力的总传质系数，kmol/s.m2若AN=(y−yi)m=xi−x11kymkxAkymkxkymkxkymkxN1+1(x−x)1+11+1(y−y)m+(x−x)(x−x)+(x−x)=ii=eii=e

第5页：称以液相浓度差

称以液相浓度差

x11+1kymkxK=11+1Kxkymkx=记则NA=Kx(xe−x)Kx称以液相浓度差（xe-x）为推动力的总传质系数，kmol/s.m2比较Kx和Ky两式KxkykxKy+m=m=11Kym=Kx

第6页：吸收与解吸的推动力刚好相反

吸收与解吸的推动力刚好相反

图8-19b可以导出解吸速率方程eyAAxeN=K(y−y)N=K(x−x)注意：吸收与解吸的推动力刚好相反

第7页：传质速率

传质速率

2、传质速率方程的各种表达形式

第8页：二、界面浓度与传质阻力

二、界面浓度与传质阻力

1.界面浓度的求取yiAxiA=k(y−y)N=k(x−x)N上两相比得iykx=−kx−xy−yiyab(xi,yi)斜率-Kx/Kyyi确定xi,yi的方法有两种。

（1）、若已知溶解度曲线图，过点a，以为斜率作一直线，该直线与平衡线交一点b，b点的坐标即为所求的界面浓度。

k−xkyxxi过a点图界面浓度的求取

第9页：平衡线

平衡线

（2）若一直平衡线的函数形式y=f(x)，联立=−xiyikx−xy−yk∮y=f(x)可得界面浓度xi,yi.2、气相阻力控制和液相阻力控制1=1+mKykykx与液相阻力的和。

xkm11总传质阻力K为气相阻力kyy

第10页：溶解度

溶解度

1>>mkykxKy≈ky气相阻力控制当时气相阻力控制的条件：ykkx<<kx或>>1i即ab线很陡（y-y）较大，yiAAN=k(y−y)Ny一定时，k较小。

（1）ky（2）、溶质在吸收剂中的溶解度很大，即平衡线斜率很m小，即平衡线较平，yi较接近ye，即(y−yi)≈(y−ye)

第11页：只有采取强化气相湍动等措施来

只有采取强化气相湍动等措施来

yabxxixeyiye氨气溶于水属气相阻力控制。

Ayek≈K......1=1yykKyyN=K(y−y)NA=ky(y−yi)⇒图气相阻力控制•对于气相阻力控制的吸收过程，只有采取强化气相湍动等措施来减小其阻力，才能有效地加快吸收进程，而相反地增大液相流率则不会明显地改善吸收操作。

第12页：溶解度

溶解度

又由Kxkymkx11+1=知mkykx1<<1Kx≈kx当时液相阻力控制液相阻力控制的条件：①ky&gt;&gt;kx或<<1ykkxab线较平坦。

②溶质在吸收剂中的溶解度很小，m很大

第13页：液相传质推动力接近于总推动力

液相传质推动力接近于总推动力

yeyiyabxxxiexi≈xe即(xi-x)≈(xe-x)液相传质推动力接近于总推动力。

x⇒k≈KxNA=Kx(xe−x)NA=kx(xi−x)图液相阻力控制CO2溶于水的过程属于液相阻力控制

第14页：液相传质推动力接近于总推动力（续）

液相传质推动力接近于总推动力（续）

例题