化工原理(2024秋)

东北大学 张廷安

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 化工原理课程概述
    • 1.3 化工原理处理问题的方法
  • 2 第一章 流体流动
    • 2.1 流体流动
    • 2.2 概述
    • 2.3 流体静止的基本方程
    • 2.4 流体流动的基本方程
    • 2.5 流体流动现象
    • 2.6 管内流动的阻力损失
    • 2.7 管路计算
    • 2.8 流量测量
  • 3 第二章 流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械
    • 3.2 概述
    • 3.3 液体输送机械(上)
    • 3.4 液体输送机械(中)
    • 3.5 液体输送机械(下)
    • 3.6 气体输送和压缩设备
    • 3.7 其他类型泵
  • 4 第三章 机械分离与固体流态化
    • 4.1 机械分离与固体流态化
    • 4.2 概述及筛分
    • 4.3 沉降分离
    • 4.4 过滤
    • 4.5 固体流态化
  • 5 第四章 搅拌
    • 5.1 搅拌
    • 5.2 概述
    • 5.3 搅拌设备
    • 5.4 搅拌功率
    • 5.5 搅拌装置的放大
    • 5.6 搅拌应用实例
  • 6 第五章 传热学
    • 6.1 传热学
    • 6.2 概述
    • 6.3 热传导
    • 6.4 两流体间的热量传递
    • 6.5 给热系数
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 传热设备
    • 6.8 填料床的传热分析
  • 7 第六章 蒸发
    • 7.1 概述
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 蒸发
  • 8 第九章 吸收
    • 8.1 概述
    • 8.2 气液相平衡关系
    • 8.3 单相传质
    • 8.4 相际对流传质及总传质速率方程
    • 8.5 吸收塔的计算
    • 8.6 传质的理论
    • 8.7 吸收
气液相平衡关系
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 测验




 

气体在液体中的溶解度

1)溶解度曲线:

平衡状态:在一定压力和温度下,使一定量的吸收剂与混合气体充分接触,气相中的 

溶质便向液相溶剂中转移,经长期充分接触之后,液相中溶质组分的浓度不再增加,此时,气液两相达到平衡,此状态为平衡状态。

饱和浓度:气液平衡时,溶质在液相中的浓度为饱和浓度(溶解度)。

平衡分压:气液平衡时,气相中溶质的分压为平衡分压。

相平衡关系:平衡时溶质组分在气液两相中的浓度关系为相平衡关系。

溶解度曲线:气液相平衡关系用二维坐标绘成的关系曲线称为溶解度曲线。

2)亨利定律:

总压不高(譬如不超过5×105Pa)时,在一定温度下,稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率成正比,其比例系数为亨利系数。

亨利定律的数学表达式为

亨利定律不同表达形式:

,溶解度系数H与亨利系数E的关系为:

,相平衡常数m与亨利系数E的关系为:

相平衡关系在吸收过程中的应用

1)判断过程进行的方向

发生吸收过程的充分必要条件是:> y*x < x*反之,溶质自液相转移至气相,即发生解吸过程。

 

2)指明过程进行的极限

塔无限高、溶剂量很小的情况下,,无限高的塔内,大量的吸收剂和较小气体流量;当时,,理论上实现气相溶质的全部吸收。

3)确定过程的推动力

若系统气、液相浓度(y,x)在平衡线上方,则体系将发生从气相到液相的传质,即吸收过程。若系统气、液相浓度(y,x)在平衡线下方,则体系将发生从液相到气相的传质,即解吸过程。若系统气、液相浓度(y,x)处于平衡线上,则体系从宏观上讲将不会发生相际间的传质,即系统处于平衡状态。