氣液相平衡解析課件.ppt

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1、第二節(jié)氣液相平衡一、溶解度平衡狀態(tài)：在一定壓力和溫度下，使一定量的吸收劑與混合氣體充分接觸，氣相中的溶質(zhì)便向液相溶劑中轉(zhuǎn)移，經(jīng)長時(shí)間充分接觸之后，液相中溶質(zhì)組分的濃度不再增加，此時(shí)，氣液兩相達(dá)到平衡，此狀態(tài)為平衡狀態(tài)。飽和濃度：氣液平衡時(shí)，溶質(zhì)在液相中的濃度（溶解度）。平衡分壓：氣液平衡時(shí)，氣相中溶質(zhì)的分壓。（一）平衡分壓與溶解度的關(guān)系結(jié)論：SO2在水中的平衡溶解度隨氣相中SO2的分壓增大而增大，隨溫度的減小而增大。（二）不同氣體在同一吸收劑中的溶解度易溶氣體：溶解度大(溶劑為水)的氣體，如NH3、HCL等難溶氣體：溶解度

2、小(溶劑為水)的氣體，如O2、H2等結(jié)論：要得到一定濃度的溶液，易溶氣體所需分壓低，難溶氣體所需分壓高，PO2>PCO2>PSO2>PNH3，溶解程度NH3>SO2>CO2>O2（三）總壓對溶解度的影響（1）當(dāng)總p、氣相中溶質(zhì)y一定時(shí)，吸收溫度下降，溶解度大幅度提高，吸收劑常常經(jīng)冷卻后進(jìn)入吸收塔。（2）在一定的溫度下，氣相中溶質(zhì)組成y不變，當(dāng)總壓p增加時(shí)，在同一溶劑中溶質(zhì)的溶解度x隨之增加，這將有利于吸收，故吸收操作通常在加壓條件下進(jìn)行。結(jié)論：1.加壓和降溫有利于吸收操作過程。2.減壓和升溫則有利于解吸操作過程。二、亨利定

3、律（1）亨利定律內(nèi)容總壓不高時(shí)，在一定溫度下，稀溶液上方氣相中溶質(zhì)的平衡分壓與溶質(zhì)在液相中的摩爾分率成正比，其比例系數(shù)為亨利系數(shù)。討論：①E的影響因素：溶質(zhì)、溶劑、T物系一定，②在一定的氣相平衡分壓下，E↑，x↓，溶解度↓，難溶氣體。E↓，x↑，溶解度↑，易溶氣體?！苜|(zhì)在氣相中的平衡分壓，kPa；x——溶質(zhì)在液相中的摩爾分率；E——亨利常數(shù)，單位同壓強(qiáng)單位。1）（2）亨利定律其它表示方式H—溶解度系數(shù)，kmol溶質(zhì)/（kPa·m3溶液）cA—溶液中溶質(zhì)的濃度，kmol溶質(zhì)/m3溶液；H的討論：1.H↑，cA↑，易溶氣體

4、2.P對H影響較小3.溫度對H的影響：H與E的關(guān)系：m的討論：①在一定的氣相平衡摩爾分?jǐn)?shù)下，m↑，x↓，溶解度↓，難溶氣體。m↓，x↑，溶解度↑，易溶氣體。②2）y*——溶質(zhì)在氣相中的平衡摩爾分?jǐn)?shù)；m——相平衡常數(shù)，無因次。M與E的關(guān)系：3）三、汽液相平衡在吸收中的應(yīng)用（一）溶質(zhì)的傳質(zhì)方向與傳質(zhì)推動(dòng)力吸收解吸（二）吸收塔的吸收液及尾氣的極限濃度1.吸收液的最大組成吸收塔很高、吸收劑用量很小時(shí)，最大組成為塔底混合氣入口組成y1的平衡液相組成，即G，y2G，y1L，x2L，x12.吸收尾氣的最小組成吸收塔很高、吸收劑用量很大時(shí)

5、，最小極限組成為吸收劑入口組成x2的平衡氣相組成,即G，y2G，y1L，x2L，x1【例】在溫度20℃、總壓0.1MPa下，含有CO20.1(摩爾分?jǐn)?shù))的空氣與含有CO2摩爾分?jǐn)?shù)為0.00002的水溶液接觸，試判斷CO2的傳質(zhì)方向，并計(jì)算傳質(zhì)推動(dòng)力。