第三章傳質分離過程第三章第3章傳質分離過程概述非均相物系分離：沉降，過濾，固體的干燥等均相物系分離：氣-液相：吸收和蒸餾液-液相：萃取液-固相：結晶第3章傳質分離過程概述非均相物系分離：沉降，過濾，固體的干第3章傳質分離過程概述物質以擴散的方式遷移叫做物質傳遞過程或稱傳質過程所有均相物系分離過程和部分非均相物系分離都涉及到相間傳質，因此又稱為傳質分離過程第3章傳質分離過程概述物質以擴散的方式遷移叫做物質傳遞過程3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.1傳質過程的機理（一）單相中物質的傳遞物質在單相中的擴散有分子擴散和對流擴散兩種1.分子擴散靜止流體中的擴散層流流體中垂直于流動方向的擴散固體中的擴散(半導體摻雜，滲碳，滲鋁)3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.1傳質分子擴散速率：單位時間內通過主體內某一界面的物質的量3.1.傳質過程的機理及傳質設備分子擴散速率：3.1.傳質過程的機理及傳質設備傳遞通量正比與各自的濃度梯度依靠分子熱運動傳遞3.1.傳質過程的機理及傳質設備費克定律：牛頓粘性定律：傅里葉定律：傳遞通量正比與各自的濃度梯度3.1.傳質過程的機理及傳分子擴散系數(shù)D是物質的特性常數(shù)，表示物質在介質中的擴散能力。

擴散組分的性質組分所在的介質溫度壓力3.1.傳質過程的機理及傳質設備分子擴散系數(shù)D是物質的特性常數(shù)，表示物質在介質中的擴散能力。3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備擴散組分A在氣體B中的擴散系數(shù)3.1.傳質過程的機理及傳質設備擴散組分A在氣體B中的擴散系數(shù)3.1.傳質過程的機理及2.對流擴散分子擴散：在濃度差推動力的作用下，由于分子、原子等的熱運動所引起的物質在空間的遷移現(xiàn)象對流擴散：依靠流體微團攜帶物質運動進行的擴散對流傳質：流體中的組分向固體壁或相界面擴散及其相反過程（1）對流傳質機理3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.對流擴散分子擴散：在濃度差推動力的作用下，由于分子、原2.對流擴散有濃度梯度的區(qū)域稱為傳質邊界層或流體膜。對流體膜可以進行合理簡化：假設全部擴散阻力集中在一層虛擬厚度的膜內，流體主體與界面之間的對流傳質等效于虛擬膜內的分子擴散，因此常把流體的對流傳質稱為膜傳質（1）對流傳質機理3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.對流擴散有濃度梯度的區(qū)域稱為傳質邊界層或流體膜。對流體3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備等分子反向傳質：任一截面處兩個組分的擴散速率大小相等，方向相反。物質有宏觀移動，一組份擴散，另一組份反向等量擴散，保證總濃度不變。單向傳質：設A、B組分的氣體混合物與液體接觸，在相界面處，只有組分A可溶于液相，而組分B不溶于液相。A溶于液相，留下空缺，混合氣體向液相表面遞補，A、B分子遞補運動成為“總體流動”。B稱為停滯組分。3.1.傳質過程的機理及傳質設備等分子反向傳質：任一截面處兩個組分的擴散速率大小相等，方向相（2）對流傳質系數(shù)的準數(shù)關聯(lián)式3.1.傳質過程的機理及傳質設備（3）柯爾本的j因子類似率（2）對流傳質系數(shù)的準數(shù)關聯(lián)式3.1.傳質過程的機理（二）相間傳質流-固相間傳質：單相傳質-相變-單相傳質的過程氣-液相傳質3.1.傳質過程的機理及傳質設備（二）相間傳質流-固相間傳質：3.1.傳質過程的機理1.氣-液相傳質機理（1）雙膜理論物質擴散到氣-液界面后溶于溶劑再擴散到液相中氣-液界面分別有存在濃度差的層流有效膜氣-液界面上氣相-液相互相平衡3.1.傳質過程的機理及傳質設備1.氣-液相傳質機理（1）雙膜理論物質擴散到氣-液界面后溶對于具有自由相界面的氣-液系統(tǒng)．在界面上的湍流不會減弱，因而界面上沒有穩(wěn)定的流體膜存在；在湍流程度很高時在界面上產生旋渦，傳質主要靠旋渦進行；此時傳質系數(shù)主要決定于流體力學條件，而與流體性質的關系極小。（2）界面動力狀態(tài)理論3.1.傳質過程的機理及傳質設備（2）界面動力狀態(tài)理論3.1.傳質過程的機理及傳質設備（3）溶質滲透-表面更新理論溶質滲透理論：液體在流動過程中每隔一定時間發(fā)生一次完全的混合,使液體的濃度均勻化,在t時間內,液相中發(fā)生的不再是定態(tài)的擴散過程,而是非定態(tài)的擴散過程.表面更新理論：液體在流動過程中表面不斷更新,即不斷地有液體從主體轉為界面而暴露于氣相中,這種界面不斷更新使傳質過程大大強化,其原因在于原來需要通過緩慢的擴散過程才能將溶質傳至液體深處,現(xiàn)通過表面更新,深處的液體就有機會直接與氣體接觸以接受傳質.3.1.傳質過程的機理及傳質設備（3）溶質滲透-表面更新理論溶質滲透理論：液體在流動過程中每2.氣-液相傳質速率方程3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.氣-液相傳質速率方程3.1.傳質過程的機理及傳質3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.2氣液相傳質設備傳質接觸面，湍流強度、傳質推動力連續(xù)接觸式：填料塔，湍球塔分級接觸式：板式塔生產能力大分離效率高操作彈性大流體阻力小結構簡單、造價低、運行可靠3.1.傳質過程的機理及傳質設備要求3.1.2氣液相傳質設備傳質接觸面，湍流強度、傳質推動（一）填充塔1.填料塔特點：結構簡單，流體阻力小填料選擇：陶瓷、木材、鋼填料要求：較大比表面積，浸潤性好，自由空間大，密度小，機械強度高，價格便宜3.1.傳質過程的機理及傳質設備（一）填充塔1.填料塔特點：結構簡單，流體阻力小填料選擇：3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備化學工程基礎第3章詳解課件2.湍球塔特點：在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力等各種力的相互作用下，球形填料懸浮起來形成湍動旋轉和相互碰撞，引起氣、液的密切接觸，有效地進行傳質、傳熱。優(yōu)點：氣速高、處理能力大、氣液分布比較均勻、結構簡單且不易被堵塞。缺點：小球較易變形和破裂，只適于傳質單元數(shù)（或理論板數(shù)）不多的操作過程。3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.湍球塔特點：在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力（二）板式塔板塔式：塔內裝有一層層的塔板(或稱塔盤)，氣體以鼓泡、噴射方式通過液相時，形成氣泡、液滴、泡沫等乳濁狀態(tài)，為傳質提供了很大的相界面，且表面不斷更新，因此具有很高的傳質效率。氣-液的傳質、傳熱過程是在各個塔板上進行的。型式：泡罩塔，篩板塔，浮閥塔和浮舌塔。3.1.傳質過程的機理及傳質設備（二）板式塔板塔式：塔內裝有一層層的塔板(或稱塔盤)，氣體以塔板鉆有許多均勾分布的小孔，形似篩孔，所以稱為篩板。液體的溢流及塔板上液面的調節(jié)借助于溢流管。液體經(jīng)溢流裝置逐級下降，與通過篩孔吹入液層的氣體呈錯流接觸。鼓泡層、泡沫層、霧沫層霧沫夾帶液泛1.篩板塔3.1.傳質過程的機理及傳質設備塔板鉆有許多均勾分布的小孔，形似篩孔，所以稱為篩板。液體的溢2.泡罩塔氣體是以鼓泡的方式通過塔板上的液層進行物質交換和熱交換的3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.泡罩塔氣體是以鼓泡的方式通過塔板上的液層進行物質交換和3.浮閥塔分離效率高、允許變動的操作范圍廣、節(jié)約金屬等優(yōu)點．生產能力大、塔板壓力降小，能處理較臟、粘的物料等特點。而且構造較泡罩塔簡單、效率比泡罩塔高。3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.浮閥塔分離效率高、允許變動的操作范圍廣、節(jié)約金屬等優(yōu)點3.浮舌塔在塔板上用浮動舌片代替浮閥。氣流主要以噴射方式斜穿液層，氣-液相處于一種近乎乳化的泡沫狀態(tài)，因此傳質效率非常高。3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.浮舌塔在塔板上用浮動舌片代替浮閥。氣流主要以噴射方式斜（三）噴射式傳質裝置噴射吸收器采用氣-液并流操作，流速不受限制。這樣不僅可提高生產能力，而且高速氣流也易將液滴打碎乳化，造成很大的接觸面和強烈的湍動，從而大大提高傳質效果。3.1.傳質過程的機理及傳質設備（三）噴射式傳質裝置噴射吸收器采用氣-液并流操作，流速不受限3.2液體的精餾蒸餾：利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別，使液體混合物部分汽化并隨之使蒸氣部分冷凝，從而實現(xiàn)其所含組分的分離易揮發(fā)組分難揮發(fā)組分間歇蒸餾連續(xù)蒸餾簡單蒸餾平衡蒸餾精餾特殊精餾常壓加壓減壓3.2液體的精餾蒸餾：間歇蒸餾簡單蒸餾常壓3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡（一）相律和組成相律:平衡體系中組分數(shù)、相數(shù)和自由度數(shù)之間關系3.2液體的精餾3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡（一）相律和組成相（二）理想溶液氣-液相平衡關系的基本算式3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾苯-甲苯甲醇-乙醇烴類同系物（二）理想溶液氣-液相平衡關系的基本算式3.2.1（三）氣-液平衡相圖3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（三）氣-液平衡相圖3.2.1雙組分溶液的氣-液平非理想溶液:恒沸點和恒沸組成（三）氣-液平衡相圖3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾非理想溶液:恒沸點和恒沸組成（三）氣-液平衡相圖3.2.（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算1.由正常沸點估算任意溫度時純組分的飽和蒸氣壓3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算1.由正常沸點估算任意2.相對揮發(fā)度的估算（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾2.相對揮發(fā)度的估算（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組（六）非理想二組分溶液氣-液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（六）非理想二組分溶液氣-液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1簡單蒸餾3.2液體的精餾簡單蒸餾3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.23.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.23.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程（一）全塔物料衡算3.2液體的精餾3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程（一）全塔物料化學工程基礎第3章詳解課件（二）操作線方程假若把精餾塔內某一橫截面以上或以下作為物料衡算的區(qū)域，并對該區(qū)域內的組分進行物料衡算，就可得到經(jīng)過該截面的上升蒸氣和回流液濃度與各操作條件之間的關系，這種關系的數(shù)學表達式就是精餾塔的操作線方程。3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（二）操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.1.恒摩爾流假定：在精溜塔內，無中間加料或出料的情況下，各層塔板的上升蒸氣摩爾流相等(恒摩爾氣流)，下降液體的摩爾流量相等(恒摩爾液流)。混合液中各組分的摩爾氣化熱相等塔設備保溫良好，熱損失可以忽略3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾在精榴塔塔板上氣-液兩相接觸時，假若有l(wèi)kmol/h蒸氣冷凝，同時相應有l(wèi)kmol/h的液體氣化1.恒摩爾流假定：在精溜塔內，無中間加料或出料的情況下2.精餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾2.精餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置33.提餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.提餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3（1）料液的預熱情況冷液進料：料液溫度低于泡點的冷液體：飽和液體進料：料液溫度為泡點的飽和液體，又稱泡點進料；氣-液混合物進料：原料溫度介于泡點和露點之間的氣-液混合物飽和蒸氣進料：原料溫度為露點的飽和蒸氣，又稱露點進料；過熱蒸氣進料：原料溫度高于露點的過熱蒸氣。原料的五種熱狀態(tài)4.加料處的操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（1）料液的預熱情況冷液進料：料液溫度低于泡點的冷液體：原料3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2（3）加料板處的物料衡算、熱量衡算及加料處的操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（3）加料板處的物料衡算、熱量衡算及加料處的操作線方程3.3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾(三)操作線方程在y-x相圖上的表示3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾(三)操作線方程在y-x相圖上的表示3.2.2精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇1.回流比與傳質過程推動力的關系3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇1.回流比與傳質過程推動(四)回流比對操作線的影響及選擇2.最大回流比全回流：qn,D=0qn,F=0qn,L=03.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇2.最大回流比全回流：q(四)回流比對操作線的影響及選擇3.最小回流比3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇3.最小回流比3.2.(四)回流比對操作線的影響及選擇當采用飽和液體進料時3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇當采用飽和液體進料時3.(四)回流比對操作線的影響及選擇4.適宜回流比3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾適宜回流比(四)回流比對操作線的影響及選擇4.適宜回流比3.2.化學工程基礎第3章詳解課件3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)理論塔板：在其上氣-液兩相都充分混合，且傳熱及傳質過程阻力均為零的理想化塔板。離開該板時氣-液兩相達到平衡狀態(tài)。經(jīng)過一個理論板達到平衡的氣-液兩相，再分別和上一板的液相及下一板的氣相接觸，會形成新的平衡。對于給定的分離要求，這種由不平衡到平衡的過程，往往要經(jīng)過若干次，最終才能達到所要求的塔頂、塔底組成。這種由不平衡到平衡的次數(shù)，稱為理論塔板數(shù)。(一)理論塔板的概念3.2液體的精餾3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)理論塔板：在其上氣-液兩3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾(一)理論塔板的概念實際塔板上氣液兩相難以達到平衡，理論板是不存在的，僅用做衡量實際板分離效率的依據(jù)和標準。原料液組成進料熱狀態(tài)操作回流比要求分離程度氣-液相平衡關系操作線方程逐板計算法，圖解法，芬斯克公式-吉利蘭圖3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾((二)逐板計算法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾(二)逐板計算法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論(三)圖解法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾(三)圖解法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板(四)用芬斯克公式和吉利蘭圖計算理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾全回流條件下的理論塔板數(shù)(芬斯克公式)(四)用芬斯克公式和吉利蘭圖計算理論塔板數(shù)3.2.43.2.5板效率和實際塔板數(shù)塔板效率：實際板上的傳質傳熱一般不能達到平衡1.單板效率3.2液體的精餾3.2.5板效率和實際塔板數(shù)塔板效率：實際板上的傳質傳3.2.5板效率和實際塔板數(shù)2.全塔板效率3.2液體的精餾流體的物理性質（密度、粘度、表面張力、擴散系數(shù)）流體的流動情況踏板尺寸和結構3.2.5板效率和實際塔板數(shù)2.全塔板效率3.23.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算(一)塔高的計算減少霧沫夾帶，小于10%溢流管中液面控制，防止淹塔3.2液體的精餾塔高3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算(一)塔高的計(二)塔徑的計算減少霧沫夾帶防止液泛現(xiàn)象3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算3.2液體的精餾空塔線速度u(二)塔徑的計算減少霧沫夾帶3.2.6塔高、塔徑和塔(三)塔板的壓力降3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算3.2液體的精餾(三)塔板的壓力降3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的3.2.7間歇蒸餾特點：只有精餾段而無提餾段非定態(tài)操作裝置簡單，操作靈活分類：回流比恒定，餾出液組成逐漸下降餾出液組成恒定，回流比不斷增大3.2液體的精餾3.2.7間歇蒸餾特點：分類：3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介多組分精餾共沸精餾萃取精餾反應精餾3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介多組分精餾3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介多組分精餾3.2液體的精餾分離三個或三個以上組分混合物的精餾重關鍵組分輕關鍵組分3.2.8其他精餾簡介多組分精餾3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介共沸精餾3.2液體的精餾對于具有共沸點的非理想溶液，在液相濃度達到共沸組成以后，就不能一般的精餾方法將其分離。若加入第二組分可以和原溶液中某一組分形成沸點更低的共沸物，使組分間相對揮發(fā)度增大，則在精餾過程中該組分就和第三組分（夾帶劑）以共沸物的形式由塔頂蒸出。這種特殊精餾方法稱為共沸精餾或恒沸精餾。3.2.8其他精餾簡介共沸精餾3.2液體的精餾對3.2.8其他精餾簡介萃取精餾3.2液體的精餾在相對揮發(fā)度接近于1的溶液中加入第三組分后，若第三組分與原溶液中某一組分有較強的作用力，則可以提高原溶液組分間的相對揮發(fā)度，從而使原溶液得到分離的方法稱為萃取精餾。加入的第三組分稱為萃取劑。3.2.8其他精餾簡介萃取精餾3.2液體的精餾在3.2.8其他精餾簡介反應精餾3.2液體的精餾化學反應與分離操作同時進行的精餾可逆平衡反應異構體混合物分離3.2.8其他精餾簡介反應精餾3.2液體的精餾化第3章傳質分離過程3.3吸收吸收：利用適當液體溶解氣體混合物中的有關組分(有時還伴有化學反應)，以分離氣體混合物的一種操作吸收劑吸收質（吸收組分）惰性組分物理吸收(傳質速率)化學吸收(傳質速率、反應速率)水吸收氯化氫生產鹽酸水除去合成氨原料氣中二氧化碳洗油回收焦爐氣中的芳烴水除去工廠廢氣中二氧化硫丙酮吸收乙烯/乙炔中的乙炔第3章傳質分離過程3.33.3吸收第3章傳質分離過程3.3吸收第3章傳質分離過程解吸：又稱脫吸，是吸收的逆過程，是使溶解于吸收液中的溶質釋放出來的過程。減壓解吸升溫解吸升溫-減壓解吸氣提解吸第3章傳質分離過程3.3吸收解吸：又稱脫吸，是吸收的逆過程，是使溶解于吸收液中的溶質釋放3.3.1吸收的氣-液平衡(一)氣-液平衡關系式亨利定律：p*=Ex

（稀溶液）p*:氣相中溶質的平衡分壓x：液相中溶質的摩爾分數(shù)E：亨利常數(shù)E：表示溶解的難易程度，隨溫度變化第3章傳質分離過程3.3.1吸收的氣-液平衡(一)氣-液平衡關系式亨(一)氣-液平衡關系式3.3.1吸收的氣-液平衡第3章傳質分離過程(一)氣-液平衡關系式3.3.1吸收的氣-液平衡第(二)氣-液平衡曲線3.3.1吸收的氣-液平衡第3章傳質分離過程(二)氣-液平衡曲線3.3.1吸收的氣-液平衡第33.3.2吸收過程的物料衡算第3章傳質分離過程3.3.2吸收過程的物料衡算第3章傳質分離過程3.3.3吸收塔中吸收的計算（一）吸收劑的用量第3章傳質分離過程3.3.3吸收塔中吸收的計算（一）吸收劑的用量第3章3.3.5化學吸收簡介化學吸收的優(yōu)點：加快吸收速率，提高了設備容量在吸收過程中，溶質氣體與溶劑中某一個(或一個以上)組分可能發(fā)生化學反應，這種伴有化學反應的吸收過程稱為化學吸收化學吸收傳質速率方程：化學反應使物理吸收通量增大的倍數(shù)第3章傳質分離過程3.3.5化學吸收簡介化學吸收的優(yōu)點：在吸收過程中，化學吸收的特點：吸收質因與溶劑中反應組分起化學反應而消耗，使得與此液相成平衡的吸收質的分壓降低，從而提高了吸收的推動力如果反應進行得很快，以至在氣-液界面附近吸收質已完全反應，則吸收質在液膜內擴散需要克服的阻力便大大降低例如用水吸收二氧化硫的過程速率原是氣膜與液膜共同控制的，若改用NaOH溶液來吸收，便變成幾乎完全是氣膜控制(此時液膜傳質系數(shù)相對極大)。3.3.5化學吸收簡介第3章傳質分離過程化學吸收的特點：3.3.5化學吸收簡介第3章傳質分3.4膜分離利用固體膜對流體混合物中各組分的選樣性滲透分離各組分的方法稱為膜分離特點：多數(shù)膜分離過程中組分不發(fā)生相變化，所以能耗較低；膜分離在常溫下進行，對食品及生物藥品的加工特別適合；膜分離過程不僅可除去病毒、細菌等微粒，而且也可除去溶液中大分子和無機鹽，還可分離共沸物或沸點相近的組分；由于以壓差及電位差為推動力，因此裝置簡單，操作方便。第3章傳質分離過程3.4膜分離利用固體膜對流體混合物中各組分的選樣性滲第3章傳質分離過程第3章傳質分離過程3.4.1超濾（ultrafiltration）過程的原理超濾是以壓差為推動力、用固體多孔膜截留混合物中的微粒和大分子溶質而使溶劑透過膜孔的分離操作。第3章傳質分離過程透過率3.4.1超濾（ultrafiltration）過程3.4.2膜分離過程的流程和操作（一）濃差極化現(xiàn)象第3章傳質分離過程3.4.2膜分離過程的流程和操作（一）濃差極化現(xiàn)象第（二）膜分離過程的典型流程3.4.2膜分離過程的流程和操作第3章傳質分離過程（二）膜分離過程的典型流程3.4.2膜分離過程的流程（二）膜分離過程的典型流程3.4.2膜分離過程的流程和操作第3章傳質分離過程（二）膜分離過程的典型流程3.4.2膜分離過程的流程3.4.3膜分離器分離用固體膜：無機膜：由陶瓷、玻璃、金屬等材料制成，孔徑為1nm-60μm。無機膜的耐熱性、化學穩(wěn)定性好，孔徑較均勻。聚合物膜：通常用醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚砜、聚四氟乙烯、聚丙烯等材料制成，膜的結構有均質致密膜或多孔膜，非對稱膜及復合膜等多種。膜一般很薄，如對微孔過濾所用的多孔膜而言，約為50-250μm。因此，一般襯以膜的支撐體使之具有一定的機械強度。第3章傳質分離過程3.4.3膜分離器分離用固體膜：第3章傳質分離過程3.4.3膜分離器1.板式膜分離器2.管式膜分離器第3章傳質分離過程3.4.3膜分離器1.板式膜分離器2.管式膜分離3.螺旋卷式膜分離器3.4.3膜分離器第3章傳質分離過程3.螺旋卷式膜分離器3.4.3膜分離器第3章傳質3.4.3膜分離器4.中空纖維膜分離器第3章傳質分離過程3.4.3膜分離器4.中空纖維膜分離器第3章傳質3.4.4超濾的應用和主要計算1.超濾的工業(yè)應用超濾在食品工業(yè)中用于果汁、牛奶的濃縮和其他乳制品加工。在純水制備過程中使用超濾可以除去水中的大分子有機物(分子量大于6000)及微粒、細菌、熱源等有害物，因此可用于注射液的凈化。此外，超濾可用于生物制品的濃縮精制．從血液中除去尿毒素以及從工業(yè)廢水中除去蛋白質及高分子物質等。第3章傳質分離過程3.4.4超濾的應用和主要計算1.超濾的工業(yè)應用陽膜：R-SO3--H+陰膜：R-CH2N+(CH3)3-OH-3.4.5電滲析（electrodialysis）過程簡介第3章傳質分離過程電滲析是以電位差為推動力、利用離子交換膜的選擇透過特性使溶液中的離子作定向移動以達到脫除或富集電解質的膜分離操作。陽膜：R-SO3--H+陰膜：R-CH2N+(CH3)3-O（二）電滲析的特點和應用在反滲透和超濾過程中，透過膜的物質是小分子溶劑；而在電滲析中，透過膜的是可電離的電解質（鹽）。電滲析的耗電量與除去的鹽量成正比。電滲析在廢水處理中的典型應用是從電鍍廢水中回收銅、鎳、鉻等重金屬離子。化工生產中使用電滲析將離子性物質與非離子性物質分離。在臨床治療中電滲析作為人工腎使用。3.4.5電滲析（electrodialysis）過程簡介第3章傳質分離過程（二）電滲析的特點和應用在反滲透和超濾過程中，透過膜的物質是第三章傳質分離過程第三章第3章傳質分離過程概述非均相物系分離：沉降，過濾，固體的干燥等均相物系分離：氣-液相：吸收和蒸餾液-液相：萃取液-固相：結晶第3章傳質分離過程概述非均相物系分離：沉降，過濾，固體的干第3章傳質分離過程概述物質以擴散的方式遷移叫做物質傳遞過程或稱傳質過程所有均相物系分離過程和部分非均相物系分離都涉及到相間傳質，因此又稱為傳質分離過程第3章傳質分離過程概述物質以擴散的方式遷移叫做物質傳遞過程3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.1傳質過程的機理（一）單相中物質的傳遞物質在單相中的擴散有分子擴散和對流擴散兩種1.分子擴散靜止流體中的擴散層流流體中垂直于流動方向的擴散固體中的擴散(半導體摻雜，滲碳，滲鋁)3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.1傳質分子擴散速率：單位時間內通過主體內某一界面的物質的量3.1.傳質過程的機理及傳質設備分子擴散速率：3.1.傳質過程的機理及傳質設備傳遞通量正比與各自的濃度梯度依靠分子熱運動傳遞3.1.傳質過程的機理及傳質設備費克定律：牛頓粘性定律：傅里葉定律：傳遞通量正比與各自的濃度梯度3.1.傳質過程的機理及傳分子擴散系數(shù)D是物質的特性常數(shù)，表示物質在介質中的擴散能力。

擴散組分的性質組分所在的介質溫度壓力3.1.傳質過程的機理及傳質設備分子擴散系數(shù)D是物質的特性常數(shù)，表示物質在介質中的擴散能力。3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備擴散組分A在氣體B中的擴散系數(shù)3.1.傳質過程的機理及傳質設備擴散組分A在氣體B中的擴散系數(shù)3.1.傳質過程的機理及2.對流擴散分子擴散：在濃度差推動力的作用下，由于分子、原子等的熱運動所引起的物質在空間的遷移現(xiàn)象對流擴散：依靠流體微團攜帶物質運動進行的擴散對流傳質：流體中的組分向固體壁或相界面擴散及其相反過程（1）對流傳質機理3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.對流擴散分子擴散：在濃度差推動力的作用下，由于分子、原2.對流擴散有濃度梯度的區(qū)域稱為傳質邊界層或流體膜。對流體膜可以進行合理簡化：假設全部擴散阻力集中在一層虛擬厚度的膜內，流體主體與界面之間的對流傳質等效于虛擬膜內的分子擴散，因此常把流體的對流傳質稱為膜傳質（1）對流傳質機理3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.對流擴散有濃度梯度的區(qū)域稱為傳質邊界層或流體膜。對流體3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備等分子反向傳質：任一截面處兩個組分的擴散速率大小相等，方向相反。物質有宏觀移動，一組份擴散，另一組份反向等量擴散，保證總濃度不變。單向傳質：設A、B組分的氣體混合物與液體接觸，在相界面處，只有組分A可溶于液相，而組分B不溶于液相。A溶于液相，留下空缺，混合氣體向液相表面遞補，A、B分子遞補運動成為“總體流動”。B稱為停滯組分。3.1.傳質過程的機理及傳質設備等分子反向傳質：任一截面處兩個組分的擴散速率大小相等，方向相（2）對流傳質系數(shù)的準數(shù)關聯(lián)式3.1.傳質過程的機理及傳質設備（3）柯爾本的j因子類似率（2）對流傳質系數(shù)的準數(shù)關聯(lián)式3.1.傳質過程的機理（二）相間傳質流-固相間傳質：單相傳質-相變-單相傳質的過程氣-液相傳質3.1.傳質過程的機理及傳質設備（二）相間傳質流-固相間傳質：3.1.傳質過程的機理1.氣-液相傳質機理（1）雙膜理論物質擴散到氣-液界面后溶于溶劑再擴散到液相中氣-液界面分別有存在濃度差的層流有效膜氣-液界面上氣相-液相互相平衡3.1.傳質過程的機理及傳質設備1.氣-液相傳質機理（1）雙膜理論物質擴散到氣-液界面后溶對于具有自由相界面的氣-液系統(tǒng)．在界面上的湍流不會減弱，因而界面上沒有穩(wěn)定的流體膜存在；在湍流程度很高時在界面上產生旋渦，傳質主要靠旋渦進行；此時傳質系數(shù)主要決定于流體力學條件，而與流體性質的關系極小。（2）界面動力狀態(tài)理論3.1.傳質過程的機理及傳質設備（2）界面動力狀態(tài)理論3.1.傳質過程的機理及傳質設備（3）溶質滲透-表面更新理論溶質滲透理論：液體在流動過程中每隔一定時間發(fā)生一次完全的混合,使液體的濃度均勻化,在t時間內,液相中發(fā)生的不再是定態(tài)的擴散過程,而是非定態(tài)的擴散過程.表面更新理論：液體在流動過程中表面不斷更新,即不斷地有液體從主體轉為界面而暴露于氣相中,這種界面不斷更新使傳質過程大大強化,其原因在于原來需要通過緩慢的擴散過程才能將溶質傳至液體深處,現(xiàn)通過表面更新,深處的液體就有機會直接與氣體接觸以接受傳質.3.1.傳質過程的機理及傳質設備（3）溶質滲透-表面更新理論溶質滲透理論：液體在流動過程中每2.氣-液相傳質速率方程3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.氣-液相傳質速率方程3.1.傳質過程的機理及傳質3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.2氣液相傳質設備傳質接觸面，湍流強度、傳質推動力連續(xù)接觸式：填料塔，湍球塔分級接觸式：板式塔生產能力大分離效率高操作彈性大流體阻力小結構簡單、造價低、運行可靠3.1.傳質過程的機理及傳質設備要求3.1.2氣液相傳質設備傳質接觸面，湍流強度、傳質推動（一）填充塔1.填料塔特點：結構簡單，流體阻力小填料選擇：陶瓷、木材、鋼填料要求：較大比表面積，浸潤性好，自由空間大，密度小，機械強度高，價格便宜3.1.傳質過程的機理及傳質設備（一）填充塔1.填料塔特點：結構簡單，流體阻力小填料選擇：3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.1.傳質過程的機理及傳質設備化學工程基礎第3章詳解課件2.湍球塔特點：在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力等各種力的相互作用下，球形填料懸浮起來形成湍動旋轉和相互碰撞，引起氣、液的密切接觸，有效地進行傳質、傳熱。優(yōu)點：氣速高、處理能力大、氣液分布比較均勻、結構簡單且不易被堵塞。缺點：小球較易變形和破裂，只適于傳質單元數(shù)（或理論板數(shù)）不多的操作過程。3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.湍球塔特點：在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力（二）板式塔板塔式：塔內裝有一層層的塔板(或稱塔盤)，氣體以鼓泡、噴射方式通過液相時，形成氣泡、液滴、泡沫等乳濁狀態(tài)，為傳質提供了很大的相界面，且表面不斷更新，因此具有很高的傳質效率。氣-液的傳質、傳熱過程是在各個塔板上進行的。型式：泡罩塔，篩板塔，浮閥塔和浮舌塔。3.1.傳質過程的機理及傳質設備（二）板式塔板塔式：塔內裝有一層層的塔板(或稱塔盤)，氣體以塔板鉆有許多均勾分布的小孔，形似篩孔，所以稱為篩板。液體的溢流及塔板上液面的調節(jié)借助于溢流管。液體經(jīng)溢流裝置逐級下降，與通過篩孔吹入液層的氣體呈錯流接觸。鼓泡層、泡沫層、霧沫層霧沫夾帶液泛1.篩板塔3.1.傳質過程的機理及傳質設備塔板鉆有許多均勾分布的小孔，形似篩孔，所以稱為篩板。液體的溢2.泡罩塔氣體是以鼓泡的方式通過塔板上的液層進行物質交換和熱交換的3.1.傳質過程的機理及傳質設備2.泡罩塔氣體是以鼓泡的方式通過塔板上的液層進行物質交換和3.浮閥塔分離效率高、允許變動的操作范圍廣、節(jié)約金屬等優(yōu)點．生產能力大、塔板壓力降小，能處理較臟、粘的物料等特點。而且構造較泡罩塔簡單、效率比泡罩塔高。3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.浮閥塔分離效率高、允許變動的操作范圍廣、節(jié)約金屬等優(yōu)點3.浮舌塔在塔板上用浮動舌片代替浮閥。氣流主要以噴射方式斜穿液層，氣-液相處于一種近乎乳化的泡沫狀態(tài)，因此傳質效率非常高。3.1.傳質過程的機理及傳質設備3.浮舌塔在塔板上用浮動舌片代替浮閥。氣流主要以噴射方式斜（三）噴射式傳質裝置噴射吸收器采用氣-液并流操作，流速不受限制。這樣不僅可提高生產能力，而且高速氣流也易將液滴打碎乳化，造成很大的接觸面和強烈的湍動，從而大大提高傳質效果。3.1.傳質過程的機理及傳質設備（三）噴射式傳質裝置噴射吸收器采用氣-液并流操作，流速不受限3.2液體的精餾蒸餾：利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別，使液體混合物部分汽化并隨之使蒸氣部分冷凝，從而實現(xiàn)其所含組分的分離易揮發(fā)組分難揮發(fā)組分間歇蒸餾連續(xù)蒸餾簡單蒸餾平衡蒸餾精餾特殊精餾常壓加壓減壓3.2液體的精餾蒸餾：間歇蒸餾簡單蒸餾常壓3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡（一）相律和組成相律:平衡體系中組分數(shù)、相數(shù)和自由度數(shù)之間關系3.2液體的精餾3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡（一）相律和組成相（二）理想溶液氣-液相平衡關系的基本算式3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾苯-甲苯甲醇-乙醇烴類同系物（二）理想溶液氣-液相平衡關系的基本算式3.2.1（三）氣-液平衡相圖3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（三）氣-液平衡相圖3.2.1雙組分溶液的氣-液平非理想溶液:恒沸點和恒沸組成（三）氣-液平衡相圖3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾非理想溶液:恒沸點和恒沸組成（三）氣-液平衡相圖3.2.（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（四）相對揮發(fā)度和氣-液平衡關系3.2.1雙組分溶（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算1.由正常沸點估算任意溫度時純組分的飽和蒸氣壓3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算1.由正常沸點估算任意2.相對揮發(fā)度的估算（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾2.相對揮發(fā)度的估算（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（五）理想二組分溶液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組（六）非理想二組分溶液氣-液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1雙組分溶液的氣-液平衡3.2液體的精餾（六）非理想二組分溶液氣-液相平衡數(shù)據(jù)的估算3.2.1簡單蒸餾3.2液體的精餾簡單蒸餾3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.23.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置（一）精餾原理3.23.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程（一）全塔物料衡算3.2液體的精餾3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程（一）全塔物料化學工程基礎第3章詳解課件（二）操作線方程假若把精餾塔內某一橫截面以上或以下作為物料衡算的區(qū)域，并對該區(qū)域內的組分進行物料衡算，就可得到經(jīng)過該截面的上升蒸氣和回流液濃度與各操作條件之間的關系，這種關系的數(shù)學表達式就是精餾塔的操作線方程。3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（二）操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.1.恒摩爾流假定：在精溜塔內，無中間加料或出料的情況下，各層塔板的上升蒸氣摩爾流相等(恒摩爾氣流)，下降液體的摩爾流量相等(恒摩爾液流)。混合液中各組分的摩爾氣化熱相等塔設備保溫良好，熱損失可以忽略3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾在精榴塔塔板上氣-液兩相接觸時，假若有l(wèi)kmol/h蒸氣冷凝，同時相應有l(wèi)kmol/h的液體氣化1.恒摩爾流假定：在精溜塔內，無中間加料或出料的情況下2.精餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾2.精餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置33.提餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.提餾段操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3（1）料液的預熱情況冷液進料：料液溫度低于泡點的冷液體：飽和液體進料：料液溫度為泡點的飽和液體，又稱泡點進料；氣-液混合物進料：原料溫度介于泡點和露點之間的氣-液混合物飽和蒸氣進料：原料溫度為露點的飽和蒸氣，又稱露點進料；過熱蒸氣進料：原料溫度高于露點的過熱蒸氣。原料的五種熱狀態(tài)4.加料處的操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（1）料液的預熱情況冷液進料：料液溫度低于泡點的冷液體：原料3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（2）加入料液情況對上升蒸氣量和回流液量的影響3.2.2（3）加料板處的物料衡算、熱量衡算及加料處的操作線方程3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾（3）加料板處的物料衡算、熱量衡算及加料處的操作線方程3.3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾(三)操作線方程在y-x相圖上的表示3.2.2精餾原理和流程裝置3.2液體的精餾(三)操作線方程在y-x相圖上的表示3.2.2精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇1.回流比與傳質過程推動力的關系3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇1.回流比與傳質過程推動(四)回流比對操作線的影響及選擇2.最大回流比全回流：qn,D=0qn,F=0qn,L=03.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇2.最大回流比全回流：q(四)回流比對操作線的影響及選擇3.最小回流比3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇3.最小回流比3.2.(四)回流比對操作線的影響及選擇當采用飽和液體進料時3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾(四)回流比對操作線的影響及選擇當采用飽和液體進料時3.(四)回流比對操作線的影響及選擇4.適宜回流比3.2.3精餾過程的物料衡算和操作線方程3.2液體的精餾適宜回流比(四)回流比對操作線的影響及選擇4.適宜回流比3.2.化學工程基礎第3章詳解課件3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)理論塔板：在其上氣-液兩相都充分混合，且傳熱及傳質過程阻力均為零的理想化塔板。離開該板時氣-液兩相達到平衡狀態(tài)。經(jīng)過一個理論板達到平衡的氣-液兩相，再分別和上一板的液相及下一板的氣相接觸，會形成新的平衡。對于給定的分離要求，這種由不平衡到平衡的過程，往往要經(jīng)過若干次，最終才能達到所要求的塔頂、塔底組成。這種由不平衡到平衡的次數(shù)，稱為理論塔板數(shù)。(一)理論塔板的概念3.2液體的精餾3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)理論塔板：在其上氣-液兩3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾(一)理論塔板的概念實際塔板上氣液兩相難以達到平衡，理論板是不存在的，僅用做衡量實際板分離效率的依據(jù)和標準。原料液組成進料熱狀態(tài)操作回流比要求分離程度氣-液相平衡關系操作線方程逐板計算法，圖解法，芬斯克公式-吉利蘭圖3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾((二)逐板計算法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾(二)逐板計算法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論(三)圖解法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾(三)圖解法求理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板(四)用芬斯克公式和吉利蘭圖計算理論塔板數(shù)3.2.4理論塔板和理論塔板數(shù)3.2液體的精餾全回流條件下的理論塔板數(shù)(芬斯克公式)(四)用芬斯克公式和吉利蘭圖計算理論塔板數(shù)3.2.43.2.5板效率和實際塔板數(shù)塔板效率：實際板上的傳質傳熱一般不能達到平衡1.單板效率3.2液體的精餾3.2.5板效率和實際塔板數(shù)塔板效率：實際板上的傳質傳3.2.5板效率和實際塔板數(shù)2.全塔板效率3.2液體的精餾流體的物理性質（密度、粘度、表面張力、擴散系數(shù)）流體的流動情況踏板尺寸和結構3.2.5板效率和實際塔板數(shù)2.全塔板效率3.23.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算(一)塔高的計算減少霧沫夾帶，小于10%溢流管中液面控制，防止淹塔3.2液體的精餾塔高3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算(一)塔高的計(二)塔徑的計算減少霧沫夾帶防止液泛現(xiàn)象3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算3.2液體的精餾空塔線速度u(二)塔徑的計算減少霧沫夾帶3.2.6塔高、塔徑和塔(三)塔板的壓力降3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的計算3.2液體的精餾(三)塔板的壓力降3.2.6塔高、塔徑和塔板壓力降的3.2.7間歇蒸餾特點：只有精餾段而無提餾段非定態(tài)操作裝置簡單，操作靈活分類：回流比恒定，餾出液組成逐漸下降餾出液組成恒定，回流比不斷增大3.2液體的精餾3.2.7間歇蒸餾特點：分類：3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介多組分精餾共沸精餾萃取精餾反應精餾3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介多組分精餾3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介多組分精餾3.2液體的精餾分離三個或三個以上組分混合物的精餾重關鍵組分輕關鍵組分3.2.8其他精餾簡介多組分精餾3.2液體的精餾3.2.8其他精餾簡介共沸精餾3.2液體的精餾對于具有共沸點的非理想溶液，在液相濃度達到共沸組成以后，就不能一般的精餾方法將其分離。若加入第二組分可以和原溶液中某一組分形成沸點更低的共沸物，使組分間相對揮發(fā)度增大，則在精餾過程中該組分就和第三組分（夾帶劑）以共沸物的形式由塔頂蒸出。這種特殊精餾方法稱為共沸精餾或恒沸精餾。3.2.8其他精餾簡介共沸精餾3.2液體的精餾對3.2.8其他精餾簡介萃取精餾3.2液體的精餾在相對揮發(fā)度接近于1的溶液中加入第三組分后，若第三組分與原溶液中某一組分有較強的作用力，則可以提高原溶液組分間的相對揮發(fā)度，從而使原溶液得到分離的方法稱為萃取精餾。加入的第三組分稱為萃取劑。3.2.8其他精餾簡介萃取精餾3.2液體的精餾在3.2.8其他精餾簡介反應精餾3.2液體的精餾化學反應與分離操作同時進行的精餾可逆平衡反應異構體混合物分離3.2.8其他精餾簡介反應精餾3.2液體的精餾化第3章傳質分離過程3.3吸收吸收：利用適當液體溶解氣體混合物中的有關組分(有時還伴有化學反應)，以分離氣體混合物的一種操作吸收劑吸收質（吸收組分）惰性組分物理吸收(傳質速率)化學吸收(傳質速率、反應速率)水吸收氯化氫生產鹽酸水除去合成氨原料氣中二氧化碳洗油回收焦爐氣中的芳烴水除去工廠廢氣中二氧化硫丙酮吸收乙烯/乙炔中的乙炔第3章傳質分離過程3.33.3吸收第3章傳質分離過程3.3吸收第3章傳質分離過程解吸：又稱脫吸，是吸收的逆過程，是使溶解于吸收液中的溶質釋放出來的過程。減壓解吸升溫解吸升溫-減壓解吸氣提解吸第3章傳質分離過程3.3吸收解吸：又稱脫吸，是吸收的逆過程，是使溶解于吸收液中的溶質釋放3.3.1吸收的氣-液平衡(一)氣-液平衡關系式亨利定律：p*=Ex

（稀溶液）p*:氣相中溶質的平衡分壓x：液相中溶質的摩爾分數(shù)E：亨利常數(shù)E：表示溶解的難易程度，隨溫度變化第3章傳質分離過程3.3.1吸收的氣-液平衡(一)氣-液平衡關系式亨(一)氣-液平衡關系式3.3.1吸收的氣-液平