《化工原理》课程教学资源（PPT讲稿）第二章 气体吸收

第2章 气体吸收 2.1气体吸收的相平衡关系 2.2传质机理与吸收速率 2.3吸收塔的计算 2.4吸收系数 2.5脱吸

第2章 气 体 吸 收 2.1 气体吸收的相平衡关系 2.2 传质机理与吸收速率 2.3 吸收塔的计算 2.4 吸收系数 2.5 脱吸

概述 吸收定义 利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异，使 某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分 仍留在气相，从而实现混合气体的分离

利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异，使 某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分 仍留在气相，从而实现混合气体的分离。 概述 吸收定义

溶质：混合气体中的溶解组分，以A表示。 惰性气体：不溶或难溶组分，以B表示。 吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以S表示。 吸收液：吸收操作得到的溶液，主要成分溶剂S和溶质A。 吸收尾气：吸收后排出的气体，主要成分为惰性气体B和 少量的溶质A。 解吸或脱吸：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而 转移到气相的过程

溶质：混合气体中的溶解组分，以A表示。 惰性气体：不溶或难溶组分，以B表示。 吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以S表示。 吸收液：吸收操作得到的溶液，主要成分溶剂S和溶质A。 吸收尾气：吸收后排出的气体，主要成分为惰性气体B和 少量的溶质A。 解吸或脱吸：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而 转移到气相的过程

2.吸收过程的分类 物理吸收：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学 反应。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇 蒸汽、用洗油吸收芳烃等。 化学吸收：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如 用NaOH吸收CO2、用稀硫酸吸收氨等过程。化学 反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并 加快吸收速率。但溶液解吸再生较难

物理吸收：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学 反应。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇 蒸汽、用洗油吸收芳烃等。 化学吸收：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如 用NaOH吸收CO2、用稀硫酸吸收氨等过程。化学 反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并 加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。 2. 吸收过程的分类

单组分吸收：混合气体中只有单一组分被液 相吸收，其余组分因溶解度甚小其吸收量可 忽略不计。 多组分吸收：有两个或两个以上组分被吸收

单组分吸收：混合气体中只有单一组分被液 相吸收，其余组分因溶解度甚小其吸收量可 忽略不计。 多组分吸收：有两个或两个以上组分被吸收

非等温吸收：体系温度发生明显变化的吸 收过程。 等温吸收：体系温度变化不显著的吸收过 程

非等温吸收：体系温度发生明显变化的吸 收过程。 等温吸收：体系温度变化不显著的吸收过 程

3.吸收过程在石油化工中的应用 (1)回收有用组分吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以 达到分离目的。如用洗油从焦炉气或城市煤气中分离苯， 用烃类从石油裂解气中回收乙烯、丙烯等。 (2)制取产品用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。 如硫酸吸收SO,制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液等。 (3)气体净化一类是原料气的净化，即除去混合气体中的 杂质，如合成氨原料气脱H2S、脱CO2液化气中脱除硫 化氢等

3. 吸收过程在石油化工中的应用 (1) 回收有用组分 吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以 达到分离目的。如用洗油从焦炉气或城市煤气中分离苯， 用烃类从石油裂解气中回收乙烯、丙烯等。 (2) 制取产品 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。 如硫酸吸收SO3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液等。 (3) 气体净化 一类是原料气的净化，即除去混合气体中的 杂质，如合成氨原料气脱H2S、脱CO2；液化气中脱除硫 化氢等

2.1气体吸收的相平衡关象 2.1.1气体的溶解度 2.1.2亨利定律 2.1.3吸收剂的选择 2.1.4相平衡关系在吸收过程中的应用

2.1 气体吸收的相平衡关系 2.1.1 气体的溶解度 2.1.2 亨利定律 2.1.3 吸收剂的选择 2.1.4 相平衡关系在吸收过程中的应用

2.1.1气体在液体中的溶解度 在一定的温度与压力下、当气体混合物与一定量的溶剂 接触时，气相中的溶质便向液相中转移，直至液相中溶质 达到饱和为止，这时，我们称之为达到了相平衡状态。达 到了相平衡状态时气相中溶质的分压，称平衡分压；液相 中溶质的浓度称为平衡浓度（或溶解度)

2.1.1 气体在液体中的溶解度 在一定的温度与压力下、当气体混合物与一定量的溶剂 接触时，气相中的溶质便向液相中转移，直至液相中溶质 达到饱和为止，这时，我们称之为达到了相平衡状态。达 到了相平衡状态时气相中溶质的分压，称平衡分压；液相 中溶质的浓度称为平衡浓度（或溶解度）

溶解度曲线 在一定温度和压力下，令 气体(A+B) 某气体混合物(A+B)与液体 A溶解A逸出 S接触。 达平衡状态时 液体S 液相组成 气相分压P4 气体在液体 中的溶解度 pa=f(xA) 平衡方程 PA~X曲线 溶解度曲线

溶解度曲线 液体 S 气体（A＋B） A 溶解 A 逸出 平衡方程 达平衡状态时 气体在液体 中的溶解度 ～ 气相分压 液相组成 在一定温度和压力下，令 某气体混合物（A＋B）与液体 S 接触。 溶解度曲线 A x  pA ( ) A A p = f x   pA xA 曲线