第2章吸收2.1氣體吸收的相平衡關(guān)系2.1.1氣體的溶解度1.氣體在液體中溶解度的概念氣體在液相中的溶解度：氣體在液體中的飽和濃度

表明一定條件下吸收過程可能達到的極限程度。

2.溶解度曲線

加壓和降溫對吸收操作有利。

吸收劑、溫度T、P一定時，不同物質(zhì)的溶解度不同。

溫度、溶液的濃度一定時，溶液上方分壓越大的物質(zhì)越難溶。對于同一種氣體，分壓一定時，溫度T越高，溶解度越小。對于同一種氣體，溫度T一定時，分壓P越大，溶解度越大。2.1.2亨利定律1.亨利定律

E值取決于物系的特性及溫度；溫度T上升，E值增大；在同一溶劑中，E值越大的氣體越難溶。

E——亨利常數(shù)，單位與壓強單位一致。2.亨利定律的其他表示形式1）用溶質(zhì)A在溶液中的摩爾濃度和氣相中的分壓表示的亨利定律

H——溶解度系數(shù)，單位：kmol/m3·Pa或kmol/m3·atm。H是溫度的函數(shù)，H值隨溫度升高而減小。易溶氣體H值大，難溶氣體H值小。H與E的關(guān)系對于稀溶液，

2)氣液相中溶質(zhì)的摩爾分數(shù)表示的亨利定律m——相平衡常數(shù)，是溫度和壓強的函數(shù)。

溫度升高、總壓下降則m值變大，m值越大，表明氣體的溶解度越小。

m與E的關(guān)系：由分壓定律知：由亨利定律：即：3）用摩爾比Y和X表示氣液兩相組成的亨利定律a)

摩爾比定義：由當溶液濃度很低時，

上式右端分母趨近于1，該式簡化為：亨利定律的幾種表達形式也可改寫為：例：在常壓及20℃下，測得氨在水中的平衡數(shù)據(jù)為：0.5gNH3/100gH2O濃度為的稀氨水上方的平衡分壓為400Pa，在該濃度范圍下相平衡關(guān)系可用亨利定律表示，試求亨利系數(shù)E，溶解度系數(shù)H，及相平衡常數(shù)m。（氨水密度可取為1000kg/m3）

解：由亨利定律表達式知：∴亨利系數(shù)為

又

，而

∴相平衡常數(shù)

∴溶解度系數(shù)為：或由各系數(shù)間的關(guān)系求出其它系數(shù)2.1.3亨利定律的應用

1.判斷過程的方向

例1：在101.3kPa，20℃下,稀氨水的氣液相平衡關(guān)系為：，若含氨0.094摩爾分數(shù)的混合氣和組成的氨水接觸,確定過程的方向。

解：用相平衡關(guān)系確定與實際氣相組成成平衡的液相組成將其與實際組成比較：∴氣液相接觸時，氨將從氣相轉(zhuǎn)入液相，發(fā)生吸收過程。或者利用相平衡關(guān)系確定與實際液相組成成平衡的氣相組成將其與實際組成比較：∴氨從氣相轉(zhuǎn)入液相，發(fā)生吸收過程。若含氨0.02摩爾分數(shù)的混合氣和x=0.05的氨水接觸，則氣液相接觸時，氨由液相轉(zhuǎn)入氣相，發(fā)生解吸過程。此外，用氣液相平衡曲線圖也可判斷兩相接觸時的傳質(zhì)方向具體方法：已知相互接觸的氣液相的實際組成y和x，在x-y坐標圖中確定狀態(tài)點，若點在平衡曲線上方，則發(fā)生吸收過程；若點在平衡曲線下方，則發(fā)生解吸過程。2.計算過程的推動力

當氣液相的組成均用摩爾分數(shù)表示時，吸收的推動力可表示為：以氣相組成差表示的吸收推動力；以液相組成差表示的吸收推動力。

例2：分別計算例1中吸收和解析的推動力。液相組成計算的吸收推動力解：氣相組成計算的吸收推動力氣相組成計算的解吸推動力液相組成計算的解吸推動力組成為y1的混合氣

塔底

x1增加

組成為：組成為y1的混合氣增加塔高

增加吸收劑用量塔頂y2降低