最新《化工單元操作2》教案

1、酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作學(xué)習(xí)領(lǐng)域教案課題學(xué)習(xí)情境五、吸收操作 概述專業(yè)石油化工生產(chǎn)技術(shù)班 級(jí)2011級(jí)石油化工生產(chǎn)技術(shù)3、4班人數(shù)76授課日期周次教學(xué)及參考資料1. 朱淑艷.化工單元操作. 天津大學(xué)出版社，20112. 陸美娟，張浩勤.化工原理.化學(xué)工業(yè)出版社.2006教學(xué)儀器設(shè)備背投、課件教學(xué)地點(diǎn)逸夫教學(xué)樓108教室課時(shí)2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1. 了解氣體吸收的概念；2. 了解吸收在工業(yè)中的應(yīng)用有哪些；3. 掌握吸收劑的選用原則和方法。能力目標(biāo)：1. 能夠?qū)ξ者^(guò)程有較深的理解；2. 會(huì)根據(jù)化工工藝生產(chǎn)需要，選用吸收劑。素質(zhì)目標(biāo)：1. 踏實(shí)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度；2. 對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的能力；

2、3. 良好的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1. 吸收的分類2. 吸收劑的選擇教學(xué)難點(diǎn)綜合考慮各個(gè)因素選用一種吸收劑教學(xué)難點(diǎn)解決通過(guò)多種教學(xué)方法并用，舉例讓學(xué)生深入體會(huì)教學(xué)方法以PPT展示、黑板講授相結(jié)合為主，啟發(fā)、提問(wèn)、討論等多種方法相結(jié)合。教學(xué)組織及時(shí)間分配教學(xué)組織時(shí)間分配（min）第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)2第二部分：新課導(dǎo)入3第三部分：新課講授（具體時(shí)間分配在教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程中注明）90第四部分：課堂小結(jié)3第五部分：布置作業(yè)2教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程時(shí)間分配及新內(nèi)容補(bǔ)充第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)點(diǎn)名、查看學(xué)生上課出勤情況展示“復(fù)習(xí)提問(wèn)”，找學(xué)生回答問(wèn)題 1. 試舉例說(shuō)明上學(xué)期

3、學(xué)過(guò)哪些單元操作，各起什么作用。2. 非均相物系怎樣分離，有哪些單元操作設(shè)備？第二部分：新課導(dǎo)入由上面第2問(wèn)的提問(wèn)，明確非均相物系的分離主要有沉降法、過(guò)濾分離、離心分離等，但是對(duì)于均相物系（乙醇與水的混合液、原油、混合油田氣）的分離，可不可以采用上面的機(jī)械操作方法。-回答是不滿足，那就需要掌握一種專門分離均相物系的分離方法。第三部分：新課講授展示課件、介紹學(xué)生在本節(jié)課需要掌握的知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)板書 一、氣體吸收過(guò)程講述 為了分離混合氣體中的各組分，通常將混合氣體與某種液體相接觸，氣體中的一種或幾種組分便溶解于液體內(nèi)而形成溶液，不能溶解的組分則保留在氣相中，從而實(shí)現(xiàn)了氣體混合物分離的目的。這

4、種利用各組分溶解度不同而分離氣體混合的操作稱為吸收。吸收劑，以S表示；吸收質(zhì)或溶質(zhì)，以A表示；惰性組分或載體，以B表示；吸收操作所得到的溶液稱為吸收液（或富液），以A+S表示；被吸收后排出的氣體稱為吸收尾氣，主要成分為惰性氣體B。吸收過(guò)程就是吸收質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)入液相的過(guò)程。提問(wèn)、集體討論 想一想 被吸收后排出的氣體稱為吸收尾氣，其主要成分為惰性氣體B，還有沒(méi)有其他組分？ 板書 二、 吸收在工業(yè)上的應(yīng)用 講述 （一）吸收在工業(yè)中的主要應(yīng)用1制備液體產(chǎn)品 如用水吸收氯化氫氣體制取鹽酸，用水吸收甲醛蒸汽制福爾馬林溶液，用硫酸吸收SO3制濃硫酸等。提問(wèn)及討論工業(yè)發(fā)煙硫酸怎樣制備？ 2凈化氣體或精制氣體 如

5、用水脫除合成氨原料氣中的CO2，用丙酮脫除石油裂解氣中的乙炔等，其目的是除去氣體中的有害成分，便于工藝氣體在下一工序中順利進(jìn)行。集體討論日常見過(guò)的凈化氣體或精制氣體舉例？3回收有用物質(zhì) 工藝尾氣中含有一些有價(jià)值的物質(zhì)，通過(guò)吸收可以為這些物質(zhì)找到新的用途，做到物盡其用。比如用洗油脫除焦?fàn)t氣中苯、甲苯等芳烴的操作。在提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源節(jié)約的今天，通過(guò)吸收操作回收物質(zhì)是非常重要的。4保護(hù)環(huán)境 在排放到大氣的工藝尾氣中，可能含有對(duì)人或其他生物有害的物質(zhì)，比如硫的化合物、氮的化合物、碳的化合物等。這些物質(zhì)如果不除，將造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。通過(guò)吸收，可以在排放前除去這些有害物，做到達(dá)標(biāo)排放。如用堿液吸收工業(yè)

6、廢氣中SO2、H2S、NO2、HF等。集體討論日常見過(guò)的環(huán)境保護(hù)舉例？（二）吸收在工業(yè)中的舉例 流程簡(jiǎn)述：合成氨原料氣（含CO230左右）從底部進(jìn)入吸收塔，塔頂噴入乙醇胺溶液。氣、液逆流接觸傳質(zhì)，乙醇胺吸收了CO2后從塔底排出，從塔頂排出的氣體中CO2含量可降至0.5以下。將吸收塔底排出的含CO2的乙醇胺溶液用泵送至加熱器，加熱到130左右后從解吸塔頂噴淋下來(lái)，與塔底送入的水蒸汽逆流接觸，CO2在高溫、低壓下自溶液中解吸出來(lái)。從解吸塔頂排出的氣體經(jīng)冷卻、冷凝后得到可用的CO2。解吸塔底排出的含少量CO2的乙醇胺溶液經(jīng)冷卻降溫至50左右，經(jīng)加壓仍可作為吸收劑送入吸收塔循環(huán)使用。板書三、吸收的分類

7、講述 （1）單組分吸收與多組分吸收 （2）物理吸收與化學(xué)吸收 （3）低濃度吸收與高濃度吸收 （4） 等溫吸收與非等溫吸收 （5）常壓吸收與加壓吸收 集體討論各分類之間有什么區(qū)別？板書四、吸收劑的選擇講述 1溶解度 溶質(zhì)在溶劑中的溶解度要大，即在一定的溫度和濃度下，溶質(zhì)的平衡分壓要低，這樣可以提高吸收速率并減少吸收劑的耗用量，氣體中溶質(zhì)的極限殘余濃度亦可降低。當(dāng)吸收劑與溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，溶解度可大大提高。但要使吸收劑循環(huán)使用，則化學(xué)反應(yīng)必須是可逆的。2選擇性 吸收劑對(duì)混合氣體中的溶質(zhì)組分要有良好的吸收能力，而對(duì)其它組分則應(yīng)不吸收或吸收甚微，否則不能直接實(shí)現(xiàn)有效的分離。 3溶解度對(duì)操作條件的敏感

8、性 溶質(zhì)在吸收劑中的溶解度對(duì)操作條件（溫度、壓力）要敏感，即隨著操作條件的變化，溶解度要顯著的變化，這樣被吸收的氣體組分容易解吸，吸收劑再生方便。4揮發(fā)度 操作溫度下吸收劑的蒸汽壓要低，基本不易揮發(fā)。一方面是為了減少吸收劑在吸收和再生過(guò)程的損失，另一方面也是避免在氣體中引入新的雜質(zhì)。5粘度 吸收劑應(yīng)具有較低的粘度，不易產(chǎn)生泡沫，以改善吸收塔內(nèi)流動(dòng)的狀況，提高吸收速率，實(shí)現(xiàn)吸收塔內(nèi)良好的氣液接觸和塔頂?shù)臍庖悍蛛x，降低輸送能耗，減小傳熱、傳質(zhì)阻力。6化學(xué)穩(wěn)定性 吸收劑化學(xué)穩(wěn)定性好可避免因吸收過(guò)程中條件的變化而引起吸收劑的變質(zhì)。7吸收劑腐蝕性應(yīng)盡可能小，以減少設(shè)備費(fèi)和維修費(fèi)。8其它 所選用的吸收劑應(yīng)

9、盡可能無(wú)毒性、無(wú)腐蝕性、不易燃易爆、不發(fā)泡、凝點(diǎn)低、價(jià)廉易得等經(jīng)濟(jì)和安全條件。第四部分 課后小結(jié) 吸收過(guò)程就是吸收質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)入液相的過(guò)程，由于分離對(duì)象、吸收任務(wù)、操作條件等不同，工業(yè)吸收流程各種各樣，比如有吸收解吸聯(lián)合流程、單塔吸收流程、多塔串聯(lián)或并聯(lián)吸收流程、溶劑部分循環(huán)流程等；正確的選用一種合理的吸收劑是吸收能否良好完成的保證。第五部分 布置作業(yè)1. 布置作業(yè)2. 預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容2min3min15min3min20min12min20min20min3min2min教學(xué)反思教研室主任簽字累計(jì)課時(shí)酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作學(xué)習(xí)領(lǐng)域教案課題學(xué)習(xí)情境五、吸收操作 任務(wù)一、吸收過(guò)程的相平衡關(guān)系

10、專業(yè)石油化工生產(chǎn)技術(shù)班 級(jí)2011級(jí)石油化工生產(chǎn)技術(shù)3、4班人數(shù)76授課日期周次教學(xué)及參考資料1. 朱淑艷.化工單元操作. 天津大學(xué)出版社，20112. 陸美娟，張浩勤.化工原理.化學(xué)工業(yè)出版社.2006教學(xué)儀器設(shè)備背投、課件教學(xué)地點(diǎn)逸夫教學(xué)樓108教室課時(shí)2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1. 了解相組成的表示方法2. 掌握氣體在液體中的溶解度能力目標(biāo)：1. 熟知相組成；2. 明確吸收解吸的有利操作條件。素質(zhì)目標(biāo)：1. 踏實(shí)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度；2. 對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的能力；3. 良好的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1. 相組成的表示方法2. 氣體在液體中的溶解度教學(xué)難點(diǎn)相組成的表示方法教學(xué)難點(diǎn)解決通過(guò)多種教

11、學(xué)方法并用，舉例、講解讓學(xué)生深入體會(huì)教學(xué)方法以PPT展示、黑板講授相結(jié)合為主，啟發(fā)、提問(wèn)、討論等多種方法相結(jié)合。教學(xué)組織及時(shí)間分配教學(xué)組織時(shí)間分配（min）第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)2第二部分：新課導(dǎo)入3第三部分：新課講授（具體時(shí)間分配在教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程中注明）90第四部分：課堂小結(jié)3第五部分：布置作業(yè)2教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程時(shí)間分配及新內(nèi)容補(bǔ)充第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)點(diǎn)名、查看學(xué)生上課出勤情況展示“復(fù)習(xí)提問(wèn)”，找學(xué)生回答問(wèn)題 1. 物理吸收與化學(xué)吸收的區(qū)別？2. 吸收劑的選擇原則有哪些？第二部分：新課導(dǎo)入吸收過(guò)程是氣液兩相間的物質(zhì)傳遞過(guò)程，無(wú)論分析吸收的原理還是進(jìn)行吸收的計(jì)

12、算，都離不開氣液相平衡關(guān)系。最直接的作用就是判定傳質(zhì)過(guò)程能否進(jìn)行以及進(jìn)行的方向和限度。第三部分：新課講授展示課件、介紹學(xué)生在本節(jié)課需要掌握的知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)板書 一、相組成的表示方法講述氣液相平衡定義：是指在一定條件下，氣體溶質(zhì)與液體溶劑充分接觸后，所達(dá)到的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。（一）質(zhì)量分率和摩爾分率（或稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)和摩爾分?jǐn)?shù)）1質(zhì)量分率 質(zhì)量分率是混合物中某組分的質(zhì)量與混合物總質(zhì)量的比值，以w表示。若該混合物的總質(zhì)量為m kg,而其中所含組分A、B、N的質(zhì)量分別為mA、mB、mN kg，則各組分的質(zhì)量分率分別為： , , 2摩爾分率 摩爾分率是指混合物中某組分的千摩爾數(shù)與混合物總千摩爾數(shù)的比值

13、，以x表示。若該混合物的總千摩爾數(shù)為nkg,而其中所含組分A、B、N的千摩爾數(shù)分別為nA、nB、nN kg，則各組分的摩爾分率分別為： ， 傳質(zhì)計(jì)算中通常用x表示液相的摩爾分率，用y表示氣相的摩爾分率。對(duì)于雙組分混合物，B組分在液相和氣相中的摩爾分率分別為 3質(zhì)量分率與摩爾分率的換算對(duì)于i組分，有 （二）質(zhì)量濃度和物質(zhì)的量濃度1質(zhì)量濃度 質(zhì)量濃度是指單位體積混合物內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量，以表示。若混合物的總體積為V m3,對(duì)于i組分，有 2物質(zhì)的量濃度 物質(zhì)的量濃度是指單位體積混合物內(nèi)所含的物質(zhì)的量（用千摩爾數(shù)表示）。以表示。對(duì)于i組分，有 3質(zhì)量濃度與質(zhì)量分率的關(guān)系由定義知，混合物的密度即為各組分

14、質(zhì)量濃度的總和，即 4物質(zhì)的量濃度與摩爾分率的關(guān)系 顯然 5質(zhì)量濃度和物質(zhì)的量濃度的關(guān)系 （三）質(zhì)量比和摩爾比1質(zhì)量比 質(zhì)量比是指混合物中某組分的質(zhì)量與惰性組分的質(zhì)量之比，以W表示。對(duì)于雙組分（A+B）物系，以B為基準(zhǔn)，A組分的組成可表示為質(zhì)量比 2摩爾比 摩爾比是指混合物中某組分的千摩爾數(shù)與惰性組分的千摩爾數(shù)之比，以X表示。對(duì)于雙組分（A+B）物系,以B為基準(zhǔn)，A組分的組成可表示為摩爾比 3質(zhì)量比與質(zhì)量分率的關(guān)系 同樣 4摩爾比與摩爾分率的關(guān)系 5質(zhì)量比與摩爾比的關(guān)系 （四）理想氣體混合物中組成的表示方法對(duì)于氣體混合物，在壓強(qiáng)不太高、溫度不太低的情況下，可視為理想氣體，則對(duì)于組分A有摩爾分?jǐn)?shù)

15、 物質(zhì)的量濃度 摩爾比 例題 【例5-1】某吸收塔在常壓、25下操作，已知原料混合氣體中含CO229%（體積分?jǐn)?shù)），其余為N2、H2和CO（可看作惰性組分），經(jīng)吸收后，出塔氣體中CO2的含量為1%（體積分?jǐn)?shù)），試分別計(jì)算以摩爾分率、摩爾比和物質(zhì)的量濃度表示的原料混合氣和出塔氣體中的CO2組成。解 系統(tǒng)可視為由溶質(zhì)CO2和惰性組分構(gòu)成的雙組分系統(tǒng)，以下標(biāo)1、2分別表示入、出塔的氣體狀態(tài)。（1）原料混合氣（入塔氣體）摩爾分率：理想氣體的體積分?jǐn)?shù)等于摩爾分?jǐn)?shù)，所以物質(zhì)的量濃度：由分壓定律知kPa所以 摩爾比： （2）出塔氣體組成 板書 二、氣體在液體中的溶解度 講述 氨在水中的溶解度 20下SO2在

16、水中的溶解度從上圖觀察可知，加壓和降溫可以提高氣體溶質(zhì)在溶劑中的溶解度，所以加壓和降溫有利于吸收操作過(guò)程，而減壓和升溫則有利于解吸操作過(guò)程。 提問(wèn)、集體討論 想一想為什么低溫高壓有利于吸收、高溫低壓有利于解吸？第四部分 課后小結(jié) 氣液相平衡當(dāng)中，兩相的量及組成均不隨時(shí)間的變化而變化，并滿足特定的關(guān)系（相平衡關(guān)系）。氣液平衡關(guān)系是研究氣體吸收過(guò)程的基礎(chǔ)，該關(guān)系常用氣體在液體中的溶解度、亨利定律、圖表等形式表示。第五部分 布置作業(yè)1. 布置作業(yè) p53習(xí)題5-12. 預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。2min3min2min14min14min14min8min10min25min3min3min2min教學(xué)反思教

17、研室主任簽字累計(jì)課時(shí)酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作學(xué)習(xí)領(lǐng)域教案課題學(xué)習(xí)情境五、吸收操作 任務(wù)一、吸收過(guò)程的相平衡關(guān)系專業(yè)石油化工生產(chǎn)技術(shù)班 級(jí)2011級(jí)石油化工生產(chǎn)技術(shù)3、4班人數(shù)76授課日期周次教學(xué)及參考資料1. 朱淑艷.化工單元操作. 天津大學(xué)出版社，20112. 陸美娟，張浩勤.化工原理.化學(xué)工業(yè)出版社.2006教學(xué)儀器設(shè)備背投、課件教學(xué)地點(diǎn)逸夫教學(xué)樓108教室課時(shí)2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1. 掌握亨利定律的含義 2.掌握亨利定律三種表達(dá)方法3. 理解氣液相平衡關(guān)系對(duì)吸收操作的意義能力目標(biāo)：1. 能夠?qū)嗬扇N表達(dá)式熟練應(yīng)用； 2. 會(huì)根據(jù)氣液相平衡解釋有關(guān)吸收操作問(wèn)題。素質(zhì)目標(biāo)：1. 踏

18、實(shí)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度；2. 對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的能力；3. 良好的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1. 亨利定律2. 氣液相平衡關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)氣液相平衡關(guān)系對(duì)吸收操作的意義教學(xué)難點(diǎn)解決通過(guò)多種教學(xué)方法并用，舉例、講解讓學(xué)生深入體會(huì)教學(xué)方法以PPT展示、黑板講授相結(jié)合為主，啟發(fā)、提問(wèn)、討論等多種方法相結(jié)合。教學(xué)組織及時(shí)間分配教學(xué)組織時(shí)間分配（min）第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)2第二部分：新課導(dǎo)入3第三部分：新課講授（具體時(shí)間分配在教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程中注明）90第四部分：課堂小結(jié)3第五部分：布置作業(yè)2教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程時(shí)間分配及新內(nèi)容補(bǔ)充第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)點(diǎn)名、查看學(xué)生上課出勤情

19、況展示“復(fù)習(xí)提問(wèn)”，找學(xué)生回答問(wèn)題 1. 摩爾比與摩爾分率的關(guān)系？2. 什么叫氣液相平衡？第二部分：新課導(dǎo)入亨利定律是描述互成平衡的氣、液兩相間組成關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。它適用于溶解度曲線中低濃度的直線部分。由于相組成有多種表示方法，致使亨利定律有多種形式。第三部分：新課講授展示課件、介紹學(xué)生在本節(jié)課需要掌握的知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)板書 三、亨利定律講述 亨利定律是描述互成平衡的氣、液兩相間組成關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。它適用于溶解度曲線中低濃度的直線部分。由于相組成有多種表示方法，致使亨利定律有多種形式。1p-x關(guān)系當(dāng)總壓不高（一般約小于500kPa）時(shí)，在一定的溫度下，稀溶液上方溶質(zhì)的平衡分壓與其在液相

20、中的摩爾分率成正比；反過(guò)來(lái)，也可以說(shuō)，溶質(zhì)在稀溶液中的平衡摩爾分率與溶液上方氣相中溶質(zhì)的分壓成正比。其數(shù)學(xué)表示式為： 或 亨利系數(shù)E的值隨物系而變化。不同物系的亨利系數(shù)是不同的，易溶氣體的E值很小，難溶氣體的E值很大；當(dāng)物系一定時(shí)，E隨系統(tǒng)的溫度而變化。通常，溫度升高，E值增大，即氣體的溶解度隨溫度升高而減小。亨利系數(shù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 2關(guān)系當(dāng)液相組成以物質(zhì)的量濃度表示，而氣相組成仍以分壓表示時(shí)，則亨利定律具有如下形式： 溶解度系數(shù)H的數(shù)值隨物系而變，同時(shí)也是溫度的函數(shù)。H值隨溫度的升高而降低，易溶氣體的H值很大，難溶氣體的H值則很小。對(duì)于稀溶液，H值可由下式近似計(jì)算： 3關(guān)系若溶質(zhì)在氣相與液相中

21、的組成分別用摩爾分率y與x表示，則亨利定律又可寫成如下形式： 對(duì)于一定的物系，相平衡常數(shù)m是溫度和壓力的函數(shù)，其數(shù)值可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。由m值同樣可以比較不同氣體溶解度的大小，m值越大，則表明該氣體溶解度越小。相平衡常數(shù)與亨利系數(shù)的關(guān)系為 4關(guān)系若溶質(zhì)在液相和氣相中的組成分別用摩爾比X、Y表示時(shí)，對(duì)于單組分吸收則有 當(dāng)稀溶液中溶質(zhì)的組成很小時(shí)，即X值很小時(shí)，項(xiàng)很小，可忽略不計(jì)，上式可簡(jiǎn)化為 例題含有35%（體積分率）CO2的某種氣體 與水進(jìn)行充分接觸，系統(tǒng)總壓為101.33kPa、溫度為35，試求CO2在液相中的平衡組成和。解 根據(jù)分壓定律，可得CO2的分壓為 kPa由表5-2查得35時(shí)CO2的亨利

22、系數(shù) kPa（1）與氣相組成平衡時(shí)液相的摩爾分率（2）與氣相組成平衡時(shí)液相物質(zhì)的量濃度由于CO2難溶于水，液相濃度很低，溶液密度可按純水取值，取，則溶解度系數(shù)按式（5-21）計(jì)算，即·kPa所以 板書四、氣液相平衡關(guān)系對(duì)吸收操作的意義講述 1確定適宜的吸收條件同一物系，氣體的溶解度與溫度和壓力有關(guān)。溫度升高，氣體的溶解度減小。因此降低溫度對(duì)吸收有利，但由于低于常溫操作時(shí)需要制冷系統(tǒng)，所以工業(yè)吸收多在常溫下操作。當(dāng)吸收過(guò)程放熱明顯時(shí)，應(yīng)該采取冷卻措施。壓力增加，氣體的溶解度增加。故增加壓力對(duì)吸收有利，但壓力增高，動(dòng)力消耗就會(huì)增大，對(duì)吸收設(shè)備的要求也會(huì)隨之提高。而且總壓對(duì)吸收的影響相對(duì)較

23、弱。所以，工業(yè)吸收多在常壓下操作，除非在常壓下溶解度太小，或工藝本身就是高壓系統(tǒng)，采用加壓吸收。2判斷過(guò)程進(jìn)行的方向溶質(zhì)分壓為的氣相與溶液濃度為（或）的液相接觸，溶質(zhì)組分1是由液相向氣相轉(zhuǎn)移？還是由氣相向液相轉(zhuǎn)移？可利用相平衡關(guān)系由或計(jì)算出與其平衡的值，若，溶質(zhì)1由氣相向液相傳遞，即發(fā)生吸收；，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，不發(fā)生凈的物質(zhì)傳遞；，溶質(zhì)1由液相向氣相傳遞，即發(fā)生解吸。也可由氣相分壓計(jì)算出與其相平衡的或的值，并作出判斷。若（或），發(fā)生吸收；（或），不發(fā)生凈的傳質(zhì)；（或），發(fā)生解吸?！舅伎碱}】想一想 當(dāng)氣、液兩相平衡曲線用、關(guān)系表示時(shí)，如何判斷每一狀態(tài)點(diǎn)下的傳質(zhì)方向？例題 設(shè)在 1013kPa、

24、20下，稀氨水的相平衡方程為，現(xiàn)將含氨摩爾分?jǐn)?shù)為10的混合氣體與的氨水接觸，試判斷傳質(zhì)方向。若以含氨摩爾分?jǐn)?shù)為5的混合氣體與的氨水接觸，傳質(zhì)方向又如何？解：實(shí)際氣相摩爾分?jǐn)?shù)。根據(jù)相平衡關(guān)系與實(shí)際的溶液成平衡的氣相摩爾分?jǐn)?shù)由于故兩相接觸時(shí)將有部分氨自氣相轉(zhuǎn)入液相，即發(fā)生吸收過(guò)程。同樣，此吸收過(guò)程也可理解為實(shí)際液相摩爾分?jǐn)?shù)，與實(shí)際氣相摩爾分?jǐn)?shù)成平衡的液相摩爾分?jǐn)?shù)， ，故兩相接觸時(shí)部分氨自氣相轉(zhuǎn)入液相。同理，當(dāng)以含氨的氣相與的氨水接觸時(shí)，則或，部分氨將由液相轉(zhuǎn)入氣相，即發(fā)生解吸。3確定過(guò)程的推動(dòng)力 傳質(zhì)推動(dòng)力以氣相濃度差表示的吸收推動(dòng)力為（或）,以液相濃度差表示的吸收推動(dòng)力為（或）等，當(dāng)推動(dòng)力大于0

25、時(shí)，發(fā)生吸收過(guò)程，小于0時(shí)發(fā)生解吸過(guò)程，等于0時(shí)兩相平衡。4判斷吸收操作的難易程度當(dāng)物系的狀態(tài)點(diǎn)落在平衡曲線上方時(shí)，發(fā)生吸收過(guò)程。顯然，狀態(tài)點(diǎn)距平衡線的距離越遠(yuǎn)，氣、液接觸的實(shí)際狀態(tài)偏離平衡狀態(tài)的程度越遠(yuǎn)，吸收推動(dòng)力就越大，在其他條件相同的情況下，吸收越容易進(jìn)行；反之，吸收越難進(jìn)行。5指明過(guò)程進(jìn)行的極限如將濃度為的混合氣送入某吸收塔的底部，與自塔頂淋下的溶劑作逆流吸收。即使在塔無(wú)限高、溶劑量很小的情況下，也不會(huì)無(wú)限增大，其極限濃度只能是與氣相濃度平衡的液相濃度，即。出塔氣體中溶質(zhì)的濃度也不會(huì)低于與吸收劑入口濃度平衡的氣相濃度，即。僅當(dāng)時(shí)，理論上才能實(shí)現(xiàn)氣相溶質(zhì)的全部吸收。第四部分 課后小結(jié) 利

26、用氣液相平衡關(guān)系，可以確定在溫度和壓力恒定情況下，若讓溶劑與混合氣體接觸，溶質(zhì)能否向液相轉(zhuǎn)移？如果溶質(zhì)向液相轉(zhuǎn)移，最終液相中的溶質(zhì)濃度多大？轉(zhuǎn)移的速率是多少？這些問(wèn)題都是可以一一解決的。第五部分 布置作業(yè)1. 布置作業(yè) p53習(xí)題5-2，5-32. 預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。2min3min50min10min38min5min10min3min2min教學(xué)反思教研室主任簽字累計(jì)課時(shí)酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作學(xué)習(xí)領(lǐng)域教案課題學(xué)習(xí)情境五、吸收操作 任務(wù)二、吸收速率方程及吸收總系數(shù)專業(yè)石油化工生產(chǎn)技術(shù)班 級(jí)2011級(jí)石油化工生產(chǎn)技術(shù)3、4班人數(shù)76授課日期周次教學(xué)及參考資料1. 朱淑艷.化工單元操作. 天

27、津大學(xué)出版社，20112. 陸美娟，張浩勤.化工原理.化學(xué)工業(yè)出版社.2006教學(xué)儀器設(shè)備背投、課件教學(xué)地點(diǎn)逸夫教學(xué)樓108教室課時(shí)2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1. 掌握傳質(zhì)三種基本方式 2.了解雙膜理論模型及意義3. 掌握吸收速率方程的表達(dá)方法能力目標(biāo)：1. 能夠運(yùn)用雙膜理論解釋有關(guān)吸收解吸問(wèn)題； 2. 會(huì)計(jì)算吸收速率方程。素質(zhì)目標(biāo)：1. 踏實(shí)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度；2. 對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的能力；3. 良好的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1. 傳質(zhì)三種基本方式2. 雙膜理論3. 吸收速率方程教學(xué)難點(diǎn)吸收速率方程的不同表達(dá)形式教學(xué)難點(diǎn)解決通過(guò)多種教學(xué)方法并用，舉例、分類、講解讓學(xué)生深入體會(huì)教學(xué)方法以PPT展

28、示、黑板講授相結(jié)合為主，啟發(fā)、提問(wèn)、討論等多種方法相結(jié)合。教學(xué)組織及時(shí)間分配教學(xué)組織時(shí)間分配（min）第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)2第二部分：新課導(dǎo)入3第三部分：新課講授（具體時(shí)間分配在教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程中注明）90第四部分：課堂小結(jié)3第五部分：布置作業(yè)2教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程時(shí)間分配及新內(nèi)容補(bǔ)充第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)點(diǎn)名、查看學(xué)生上課出勤情況展示“復(fù)習(xí)提問(wèn)”，找學(xué)生回答問(wèn)題 1. 氣液相平衡關(guān)系對(duì)吸收操作的意義？2. 默寫亨利定律的三種變通式？第二部分：新課導(dǎo)入吸收過(guò)程類似于傳熱過(guò)程，是溶質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)過(guò)程。由于溶質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移到液相是通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)行的，因此傳質(zhì)也稱為擴(kuò)

29、散過(guò)程。第三部分：新課講授展示課件、介紹學(xué)生在本節(jié)課需要掌握的知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)板書 一、傳質(zhì)基本方式講述 分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散的共同作用稱為對(duì)流擴(kuò)散。工程上指運(yùn)動(dòng)著的流體與相界面之間的傳質(zhì)過(guò)程。對(duì)流擴(kuò)散時(shí)，擴(kuò)散物質(zhì)不僅靠分子的熱運(yùn)動(dòng)，同時(shí)依靠湍流流體的攜帶作用而轉(zhuǎn)移，而且后一種作用是主要的。對(duì)流擴(kuò)散速率比分子擴(kuò)散速率大得多。對(duì)流擴(kuò)散速率主要決定于流體的湍流程度。想一想 能舉例說(shuō)明分子擴(kuò)散和對(duì)流擴(kuò)散嗎？ 板書二、雙膜理論 講述 1雙膜理論的要點(diǎn)如下WK劉易斯和W惠特曼在1923年提出的雙膜理論，包括以下三個(gè)要點(diǎn)。（1）吸收過(guò)程進(jìn)行時(shí)，氣、液兩相間存在一個(gè)穩(wěn)定的相界面（自由界面），相界面的兩側(cè)分

30、別存在著做層流流動(dòng)的氣膜和液膜，膜外才是氣、液相主體。吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散的方式先后通過(guò)氣膜和液膜而進(jìn)入液相。由于兩層膜在任何情況下均呈層流，故又稱層流膜。兩相流體的流動(dòng)狀況僅影響膜的厚度。（2）無(wú)論氣、液主體中吸收質(zhì)的濃度是否達(dá)到平衡，相界面上兩相的濃度是互成平衡的。界面上不存在傳質(zhì)阻力。（3）膜層以外的流體主體中，由于流體的充分湍動(dòng)，吸收質(zhì)濃度分布均勻，兩相主體中沒(méi)有濃度差，即濃度差全部集中在兩個(gè)膜層中。傳質(zhì)阻力完全集中在這兩個(gè)膜層內(nèi)。因此雙膜理論也叫雙阻力理論。2雙膜理論示意圖3雙膜理論的評(píng)價(jià)雙膜理論簡(jiǎn)單、直觀，廣泛用于傳質(zhì)過(guò)程分析。但這種理論將復(fù)雜的相際傳質(zhì)過(guò)于簡(jiǎn)單化。隨著傳質(zhì)過(guò)程的強(qiáng)化和

31、對(duì)傳質(zhì)現(xiàn)象的深入研究，發(fā)現(xiàn)雙膜理論關(guān)于兩相界面狀態(tài)和定態(tài)分子擴(kuò)散的假設(shè)都與實(shí)際情況有明顯差別；但總傳質(zhì)阻力之和以及界面上不存在傳質(zhì)阻力的論點(diǎn)，仍被廣泛采用，是目前吸收裝置設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。板書三、吸收速率講述 1吸收速率方程吸收速率是指單位時(shí)間內(nèi)在單位相際傳質(zhì)面積上傳遞的溶質(zhì)的量。用表示，單位kmol/(m2·s)。用下式表示 式中 單位時(shí)間吸收塔吸收的溶質(zhì)量，kmol/h； 吸收塔總的吸收面積，m2； 吸收速率，kmol/（m2·s）。對(duì)于穩(wěn)定吸收過(guò)程，上述三個(gè)過(guò)程傳遞的溶質(zhì)的量是相等的，并且在數(shù)值上等于吸收速率。吸收速率是反映吸收快慢的物理量，描述吸收速率與吸收過(guò)程推動(dòng)力

32、、吸收過(guò)程阻力間的關(guān)系的數(shù)學(xué)式稱為吸收速率方程式。與換熱等其他傳遞過(guò)程一樣，吸收過(guò)程的速率關(guān)系也可用“過(guò)程速率=過(guò)程推動(dòng)力/過(guò)程阻力”的形式表示，或表示為“過(guò)程速率=系數(shù)×推動(dòng)力”的形式。由于吸收的推動(dòng)力可以用各種不同形式的濃度差來(lái)表示，所以吸收速率方程式也有多種形式。這里主要討論以摩爾比表示的濃度的吸收速率方程式。氣膜吸收速率方程為 液膜吸收速率方程為 氣相或液相的吸收總速率方程式為 2吸收總系數(shù)膜速率方程式中的推動(dòng)力為主體濃度與界面濃度之差，如和等，而吸收總速率方程式中的推動(dòng)力為氣、液兩相主體濃度之差，如、等。以上各式如果寫成推動(dòng)力除以阻力的形式，經(jīng)推導(dǎo)可得吸收的總阻力表達(dá)式為

33、或 這表明，吸收過(guò)程的總阻力也等于各分過(guò)程阻力的疊加，與傳熱過(guò)程頗相似。查一查 由于濃度有許多表示方法，因此吸收速率方程有很多形式，再能舉出幾種嗎？有什么規(guī)律？3影響吸收速率的因素 從吸收速率方程式可以看出，增加吸收系數(shù)、吸收推動(dòng)力即吸收面積，均會(huì)導(dǎo)致吸收速率增加。（1）吸收系數(shù)的影響 溶解度很大的情況 對(duì)溶解度很大的易溶氣體，相平衡常數(shù)很小，平衡線較平坦。當(dāng)、數(shù)量級(jí)相近時(shí)，項(xiàng)很小，可忽略不計(jì)，則。表明此過(guò)程液膜阻力很小，吸收總阻力集中在氣膜內(nèi)，吸收過(guò)程總阻力氣膜阻力。這種氣膜阻力占總阻力主要部分的吸收過(guò)程稱為氣膜控制，如，水吸收氨、水吸收氯化氫等。 溶解度很小的情況 對(duì)溶解度很小的難溶氣體，

34、相平衡常數(shù)很大，平衡線較陡。當(dāng)、數(shù)量級(jí)相近時(shí)， ，項(xiàng)很小，可忽略不計(jì)，則為,表明此過(guò)程氣膜阻力很小，吸收總阻力集中在液膜內(nèi)，吸收過(guò)程總阻力液膜阻力。這種液膜占總阻力主要部分的吸收過(guò)程稱液膜控制，如水吸收氧。溶解度適中的情況 對(duì)溶解度適中的中等溶解度氣體，氣膜阻力和液膜阻力均不可忽略不計(jì)，此過(guò)程吸收總阻力集中在雙膜內(nèi)，吸收過(guò)程總阻力等于氣膜阻力和液膜阻力之和。這種雙膜阻力控制的吸收過(guò)程速率稱雙膜控制，如水吸收二氧化硫。 （2）吸收推動(dòng)力的影響 可以通過(guò)兩種途徑增大吸收推動(dòng)力，即提高吸收質(zhì)在氣相中的分壓，或降低與液相平衡的氣相中吸收質(zhì)的分壓。然而提高吸收質(zhì)在氣相中的分壓常與吸收的目的不符，因此應(yīng)采

35、取降低與液相平衡的氣相中吸收質(zhì)的分壓的措施，即選擇溶解度大的吸收劑，降低吸收溫度，提高系統(tǒng)壓力都能增大吸收的推動(dòng)力。 （3）氣液接觸面積的影響 在其他條件相同的情況下，增大氣液接觸面積有利于吸收速率的提高，因此，增大氣體或液體的分散度、選用比表面積大的高效填料等均為生產(chǎn)中較為常見的強(qiáng)化吸收的方法。例題 在110kPa壓力下，用清水吸收空氣中的氨。在吸收塔的某截面上氣液兩相組成為、（以上均為摩爾比），氣膜吸收分系數(shù)，液膜吸收分系數(shù)。操作條件下平衡關(guān)系符合亨利定律，亨利系數(shù)kPa。試判斷過(guò)程控制類型，提出強(qiáng)化該過(guò)程方法并計(jì)算此截面處吸收速率。解 由表5-4知，水吸收氨為氣膜控制過(guò)程。驗(yàn)證如下。相平

36、衡常數(shù) 氣相吸收總阻力 其中，氣膜阻力占總阻力的比例為 由計(jì)算知?dú)饽ぷ枇φ伎傋枇Φ慕^大部分，該過(guò)程為氣膜控制。 針對(duì)氣膜控制，降低氣膜阻力是有效途徑?？蛇m當(dāng)增大氣相流速，以減少氣膜層厚度，達(dá)到強(qiáng)化吸收過(guò)程的目的。 氣相吸收總系數(shù) 與液相濃度成平衡的氣相濃度 該截面吸收速率為第四部分 課后小結(jié) 由于影響因素之間還存在互相制約、互相影響，因此對(duì)具體問(wèn)題要作綜合分析，選擇適宜條件。例如，降低溫度可以增大推動(dòng)力，但低溫又會(huì)影響分子擴(kuò)散速率，增大吸收阻力。又如，將吸收劑噴灑成小液滴可增大氣、液接觸面積，但液滴小，氣液相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度小，氣膜和液膜厚度增大，也會(huì)增大吸收阻力。此外，在采取強(qiáng)化吸收措施時(shí)，應(yīng)綜合

37、考慮技術(shù)上的可行性及經(jīng)濟(jì)上的合理性。第五部分 布置作業(yè)1. 布置作業(yè) p53習(xí)題5-7，5-82. 預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。2min3min10min20min50min10min3min2min教學(xué)反思教研室主任簽字累計(jì)課時(shí)酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作學(xué)習(xí)領(lǐng)域教案課題學(xué)習(xí)情境五、吸收操作 任務(wù)三 吸收的物料衡算專業(yè)石油化工生產(chǎn)技術(shù)班 級(jí)2011級(jí)石油化工生產(chǎn)技術(shù)3、4班人數(shù)76授課日期周次教學(xué)及參考資料1. 朱淑艷.化工單元操作. 天津大學(xué)出版社，20112. 陸美娟，張浩勤.化工原理.化學(xué)工業(yè)出版社.2006教學(xué)儀器設(shè)備背投、課件教學(xué)地點(diǎn)逸夫教學(xué)樓108教室課時(shí)2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1. 掌握全塔物

38、料衡算式 2. 掌握吸收操作線方程3. 掌握吸收劑用量的計(jì)算方法能力目標(biāo)：1. 會(huì)全塔物料衡算； 2. 會(huì)進(jìn)行吸收劑用量的計(jì)算。素質(zhì)目標(biāo)：1. 踏實(shí)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度；2. 對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用的能力；3. 良好的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1. 全塔物料衡算2. 吸收操作線3. 吸收劑用量的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)吸收劑用量的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)解決通過(guò)多種教學(xué)方法并用，舉例、分類、講解讓學(xué)生深入體會(huì)教學(xué)方法以PPT展示、黑板講授相結(jié)合為主，啟發(fā)、提問(wèn)、討論等多種方法相結(jié)合。教學(xué)組織及時(shí)間分配教學(xué)組織時(shí)間分配（min）第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)2第二部分：新課導(dǎo)入3第三部分：新課講授（具體時(shí)間分配在教學(xué)具體實(shí)施過(guò)

39、程中注明）90第四部分：課堂小結(jié)3第五部分：布置作業(yè)2教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程時(shí)間分配及新內(nèi)容補(bǔ)充第一部分：組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)組織教學(xué)、清點(diǎn)人數(shù)點(diǎn)名、查看學(xué)生上課出勤情況展示“復(fù)習(xí)提問(wèn)”，找學(xué)生回答問(wèn)題 1. 雙膜理論的意義？2. 吸收總系數(shù)與膜阻力的關(guān)系？第二部分：新課導(dǎo)入吸收過(guò)程既可以用填料塔也可用板式塔。在塔內(nèi)氣液兩相可作逆流也可作并流流動(dòng)。在兩相進(jìn)出口組成相同的情況下，逆流的平均推動(dòng)力大于并流。逆流時(shí)下降至塔底的液體與剛剛進(jìn)塔的混合氣體接觸，有利于提高出塔液體的組成，可以減少吸收劑的用量；上升至塔頂?shù)臍怏w與剛剛進(jìn)塔的新鮮吸收劑接觸，有利于降低出塔氣體的含量，可提高溶質(zhì)的吸收率。因此，逆流操作在

40、工業(yè)生產(chǎn)中較為多見。氣液兩相在塔內(nèi)的組成變化則需要通過(guò)物料衡算來(lái)分析，這里以連續(xù)接觸的逆流填料塔為主討論吸收過(guò)程的物料衡算，同時(shí)確定出塔溶液濃度和吸收劑用量及塔截面?zhèn)髻|(zhì)推動(dòng)力的變化情況。第三部分：新課講授展示課件、介紹學(xué)生在本節(jié)課需要掌握的知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)板書 一、全塔物料衡算講述 圖中各個(gè)符號(hào)的意義如下：V單位時(shí)間通過(guò)吸收塔的惰性氣體量，kmol（B）s；L單位時(shí)間通過(guò)吸收塔的吸收劑量，kmol（S）s；Y1、Y2分別為進(jìn)塔和出塔氣體中溶質(zhì)組分摩爾比，kmol（A）/kmol（B）；X1、X2分別為出塔和進(jìn)塔液體中溶質(zhì)組分的摩爾比，kmol（A）/kmol（S）。若無(wú)物料損失，對(duì)單位時(shí)間

41、內(nèi)進(jìn)、出吸收塔物料的吸收質(zhì)作物料衡算，可得式 或 一般情況下，進(jìn)塔混合氣的組成與流量是由吸收任務(wù)規(guī)定了的，如果所用吸收劑的組成與流量已經(jīng)確定，則、及皆為已知數(shù)，再根據(jù)規(guī)定的吸收率，就可以得知?dú)怏w出塔時(shí)應(yīng)有的濃度。即 即 這樣就可依已知、之值而由全塔物料衡算式而求得塔底排出的溶液組成。于是在吸收塔底部與頂部?jī)蓚€(gè)端面上的氣、液組成就都稱為已知數(shù)。在已知、和的情況下而求算吸收塔的吸收率是否達(dá)到了規(guī)定的指標(biāo)。想一想 物料衡算式中用氣體或液體總摩爾流量可以嗎？ 板書二、吸收操作線 講述 1逆流吸收操作線操作線與平衡線在塔內(nèi)任取m-m截面與塔底進(jìn)行物料衡算，得 在塔內(nèi)任取m-m截面與塔頂進(jìn)行物料衡算，得

42、上兩式稱為逆流吸收操作線方程式，它表明塔內(nèi)任一截面上的氣相組成與液相組成之間的實(shí)際接觸情況，其函數(shù)關(guān)系為直線關(guān)系，直線斜率為，且直線通過(guò)B（，）A（，）兩點(diǎn)。直線AB即為操作線。操作線上的任意一點(diǎn)，代表吸收塔內(nèi)某一截面上的氣、液相組成Y及X。端點(diǎn)B代表塔底情況，端點(diǎn)A代表塔頂情況。想一想 能求出并流吸收的操作線方程嗎？2并流吸收操作線填料塔內(nèi)氣液兩相并流流動(dòng)時(shí)，氣液進(jìn)、出塔的組成符號(hào)同逆流吸收，若無(wú)物料損失，對(duì)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)、出吸收塔物料的吸收質(zhì)作物料衡算，可得 在塔內(nèi)任取m-m截面與塔底進(jìn)行物料衡算，得在塔內(nèi)任取m-m截面與塔頂進(jìn)行物料衡算，得上兩式稱為并流吸收操作線方程式，它表明塔內(nèi)任一截面

43、上的氣相組成與液相組成之間的實(shí)際接觸情況，其函數(shù)關(guān)系也為直線關(guān)系，并流吸收操作線如圖CD線所示，直線斜率為，必過(guò)塔底組成點(diǎn)D（,）、塔內(nèi)任一組成點(diǎn)M（,）、塔頂組成點(diǎn)C（,）。3并、逆流的比較（1）尾氣濃度 ，即。（2）溶液出口濃度 。（3）推動(dòng)力 AB為逆流吸收操作線，CD為并流吸收操作線。逆流吸收時(shí)，各截面上傳質(zhì)推動(dòng)力比較均勻；并流吸收時(shí)塔頂端截面推動(dòng)力很大，塔底端截面推動(dòng)力很小。（4）吸收面積 完成同樣的吸收任務(wù)，由于逆流吸收推動(dòng)力大于并流，則逆流所需吸收面積小于并流。（5）吸收劑用量 根據(jù)物料衡算，若處理氣量及氣相進(jìn)塔濃度完全一樣，則兩種操作吸收劑用量相等。（6）通過(guò)能力 4關(guān)于操作線

44、的幾點(diǎn)討論（1）吸收操作線由物料衡算導(dǎo)出，與氣液比和塔一端的氣液相組成有關(guān)。與系統(tǒng)的相平衡關(guān)系、吸收速率、操作溫度、操作壓力、相際接觸狀況、吸收塔的形式等均無(wú)關(guān)。（2）當(dāng)操作線總是位于平衡線的上方時(shí)，傳質(zhì)推動(dòng)力恒大于0，為吸收過(guò)程。（3）當(dāng)操作線的端點(diǎn)落到平衡線上時(shí)，推動(dòng)力為0，達(dá)到傳質(zhì)過(guò)程的極限，吸收不能繼續(xù)進(jìn)行。操作線不能跨越平衡線。（4）當(dāng)操作線位于平衡線下方時(shí)，為解吸過(guò)程。（5）選擇對(duì)吸收質(zhì)溶解度大且選擇性好的吸收劑，提高操作壓力、降低吸收劑的溫度、改物理吸收為化學(xué)吸收等都將使平衡線下移，從而增大吸收推動(dòng)力，提高吸收速率。板書三、吸收劑用量講述 1液氣比操作線斜率稱為液氣比，它是吸收劑與惰性氣體摩爾流量之比，反映了處理單位惰性氣體所需的吸收劑量。2最小液氣比對(duì)于一定的分離任務(wù)與分離要求，、均恒定，平衡關(guān)系也一定，吸收塔操作線的一個(gè)端點(diǎn)A（，）固定，另一個(gè)端點(diǎn)B（，）隨液氣比的變化在上移動(dòng)。吸收塔的最小液氣比若減小吸收劑的用量，液氣比減小，操作線向平衡線靠近，傳質(zhì)推動(dòng)力必然減小，所需設(shè)備尺寸增大，設(shè)備費(fèi)用增大。當(dāng)吸收劑用量減小到使操作線的一個(gè)端點(diǎn)與平衡線相交圖（a）中AD線或在某點(diǎn)相切圖（b）中AD線，在交點(diǎn)（或切點(diǎn)）處相遇的氣液兩相組成已達(dá)相平衡狀態(tài)，這是理論上吸收液能達(dá)到的最大濃度。此時(shí)傳質(zhì)過(guò)程推動(dòng)力為零，要達(dá)到這一濃度需要無(wú)限大的吸收面積，