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项目六
气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
吸收的基本流程及其选择
一步吸收流程和两步吸收流程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
吸收的基本流程及其选择
一步吸收流程和两步吸收流程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
吸收的基本流程及其选择
2. 并流和逆流吸收流程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
吸收的基本流程及其选择
3. 部分吸收剂循环流程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
吸收的基本流程及其选择
4. 单塔吸收流程和多塔吸收流程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
吸收的基本流程及其选择
5. 吸收与解吸联合流程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务一 吸收流程与装置的认识
用水吸收空气中CO2流程的识读
1. 用水吸收空气中CO2流程识读
二
项目六 气体吸收与解吸
任务二 吸收剂的选择
吸收剂选择的依据
(1)溶解度要大
(2)选择性要高
(3)蒸气压要低
(2)吸收剂易于再生以减少解吸白
(5)吸收剂应有较高的化学稳定性
(6)吸收剂应有较低的钻度，且不遥的气液分离。
一
项目六 气体吸收与解吸
任务二 吸收剂的选择
工业上常用的吸收剂
二
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
1. 气一液相组成的表示方法
(1)质量比
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
1. 气一液相组成的表示方法
质量分数与质量比的关系为
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
1. 气一液相组成的表示方法
（2）摩尔比
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
2. 气体在液体中的溶解度曲线分析
(1)溶解度
气体在液体中的溶解度，是指气体在液体中的平衡浓度，常以单位质量或单位体
积溶剂中所含溶质的量来表示。气体的溶解度标明一定条件下吸收过程可能达到
的极限程度。
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
2. 气体在液体中的溶解度曲线分析
(2)溶解度曲线
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
（1）亨利定律
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
（2） 亨利定律的其他表达式
①用摩尔分数表示。
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
（2） 亨利定律的其他表达式
②用量浓度表示。
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
（2） 亨利定律的其他表达式
③用摩尔比表示。
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
( 3 )吸收平衡线
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
( 3 )吸收平衡线
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气液相平衡分析
3. 气液相平衡关系分析
（4）影响溶解度的因素
吸收剂性质
温度
总压强
一
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
气一液相平衡关系在吸收
过程中的应用
判别过程进行的方向和限度
确定吸收过程的推动力
二
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收机理分析
传质的基本方式
（1）分子扩散
（2）对流扩散
三
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收机理分析
2. 吸收机理
三
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收速率方程
1. 相内吸收速率方程
四
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收速率方程
1. 相内吸收速率方程
四
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收速率方程
2. 相际传质速率方程
四
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收速率方程
2. 相际传质速率方程
四
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收过程的控制
为进一步讨论吸收过程中传质阻力和传质速率的控制因素。由于
五
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收过程的控制
1. 气膜控制
2. 液膜控制
3. 双膜控制
五
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
吸收过程的控制
五
项目六 气体吸收与解吸
任务三 吸收过程分析
提高吸收速率的途径
吸收速率是计算吸收设备的重要参数，吸收速率高，吸收设备单位时间内吸收的
量也随之提高，根据前面的分析，可以采取以下措施来提高吸收效果。
①提高气、液两相相对运动速度，降低气膜、液膜的厚度以减小阻力;
②选用对吸收质溶解度大的溶液作吸收剂;
③适当提高供液量，降低液相主体中溶质浓度以增大吸收推动力;
④增大气液相接触面积。
六
项目六 气体吸收与解吸
任务四 吸收剂消耗量的确定
全塔物料衡算和操作线方程
一
项目六 气体吸收与解吸
任务四 吸收剂消耗量的确定
全塔物料衡算和操作线方程
一
项目六 气体吸收与解吸
全塔物料衡算
如图6-12所示，由物料守恒，即气体混合物经过吸收塔后，气相中溶质A的减少
量应等于液相中溶质A的增加量，即
任务四 吸收剂消耗量的确定
全塔物料衡算和操作线方程
一
项目六 气体吸收与解吸
2. 操作线方程
吸收塔内气、液组成沿塔高的变化受物料衡算的约束，为求得逆流吸收塔任一截
面上相互接触的气液组成之间的关系，可在塔底与塔中任一截面m-n 可作溶质A
的物料衡算，得操作线方程为
任务四 吸收剂消耗量的确定
吸收剂用量的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
液气比及最小液气比
（1）液气比
操作线TB的斜率L/V称为液气比，它是吸收剂与惰性气体摩尔流量之比，反映了单
位气体处理量的吸收剂消耗量的大小。当气体处理量一定时，液气比L/V取决于吸
收剂用量的大小。
任务四 吸收剂消耗量的确定
吸收剂用量的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
液气比及最小液气比
（2）最小液气比
任务四 吸收剂消耗量的确定
吸收剂用量的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
2. 吸收剂用量控制
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料吸收塔直径的确定
一
项目六 气体吸收与解吸
1. 填料吸收塔直径
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料吸收塔直径的确定
一
项目六 气体吸收与解吸
2. 空塔气速选取
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
1. 填料层高度的基本计算式
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
稳定吸收时，由物料衡算可知，气相中溶质减少的量等于液相中溶质增加的量，
即单位时间由气相转移到液相溶质A的量可用下式表达，即
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
最后求得
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
2. 传质单元高度与传质单元数
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
3. 传质单元数的计算
（1）对数平均推动力法
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
（2）吸收因数法
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定
填料层高度的确定
二
项目六 气体吸收与解吸
（2）吸收因数法
任务六 解吸及其他类型的吸收操作
解吸操作
一
项目六 气体吸收与解吸
解吸的目的
①获得较纯的气体溶质;
②使溶剂得以再生，以便返回吸收塔循环使用，从经济上更合理。
任务六 解吸及其他类型的吸收操作
解吸操作
一
项目六 气体吸收与解吸
2. 解吸的基本方法
（1）加热解吸
（2）减压解吸
（3）气提解吸
（4）采用精馏方法
任务六 解吸及其他类型的吸收操作
其他类型的吸收
二
项目六 气体吸收与解吸
1. 化学吸收
（1）化学吸收过程分析
（2）化学吸收过程的特点
①溶质与吸收剂的化学反应提高了吸收的选择性;
②吸收中的化学反应增大了吸收的推动力，提高了吸收速率，从而减少了设备的体积;
③化学反应增加了溶质在液相的溶解度，减少了吸收剂的用量;
④化学反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。
任务六 解吸及其他类型的吸收操作
其他类型的吸收
二
项目六 气体吸收与解吸
任务六 解吸及其他类型的吸收操作
其他类型的吸收
二
项目六 气体吸收与解吸
2. 多组分吸收。
任务七 吸收设备及其选型
吸收设备的一般要求
一
项目六 气体吸收与解吸
①能提供足够大的气液两相接触面积和一定的接触时间;
②气液间的扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率高;
③气流压力损失小;
④结构简单，操作维修方便，造价低，具有一定的抗腐蚀和防堵塞能力
任务七 吸收设备及其选型
常见吸收设备的结构和特点
二
项目六 气体吸收与解吸
任务七 吸收设备及其选型
常见吸收设备的结构和特点
二
项目六 气体吸收与解吸
任务七 吸收设备及其选型
常见吸收设备的结构和特点
二
项目六 气体吸收与解吸
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
1. 填料吸收塔组成
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
2. 填料的类型及选择
（1）实体填料
（2）网体填料
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
3. 填料的选择
（1）填料选择的安全原则
（2）填料材质的选择
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
填料支撑板
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
液体分布器
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
液体再分布器
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
气体进口装置
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
气体进口装置
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
气体出口装置
任务七 吸收设备及其选型
填料吸收塔
三
项目六 气体吸收与解吸
4. 填料塔的附属设备
填料塔的流体力学特性
任务八 吸收塔的操作与调节
吸收塔操作的主要控制因素
一
项目六 气体吸收与解吸
操作温度
操作压力
吸收剂用量
吸收剂中溶质浓度
气流速度
液位
任务八 吸收塔的操作与调节
强化吸收过程的措施
二
项目六 气体吸收与解吸
(1)采用逆流吸收操
(2)提高吸收剂的流量
(3)降低吸收剂人口温度
(5)选择适宜的气体流速
(6)选择吸收速率较高的塔设备
(7)控制塔内的操作温度
(8)提高流体流动的湍动程度
任务八 吸收塔的操作与调节
强化吸收过程的措施
二
项目六 气体吸收与解吸
(1)采用逆流吸收操
(2)提高吸收剂的流量
(3)降低吸收剂人口温度
(5)选择适宜的气体流速
(6)选择吸收速率较高的塔设备
(7)控制塔内的操作温度
(8)提高流体流动的湍动程度

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