61气液相平衡.ppt

* * 一、气体的溶解度 二、亨利定律 三、用气液平衡关系分析吸收过程 第一节 气 液 相 平 衡 第六章 吸 收 1、气体在液体中溶解度的概念 气体在液相中的溶解度 ： 表明一定条件下吸收过程可能达到的极限程度。 2、溶解度曲线 气体在液体中的饱和浓度 对于单组分物理吸收，是A、B、C三组分构成的气液 两相物系: 一、气体的溶解度 在总压不高，P<5atm时 ： 一定温度下液相组成是气相组成的单值函数: 同理： 因此，一定温度和压力下，溶质在液相中的溶解度决定于它在气相中的组成。 T、P 一定时，在同一溶剂中不同气体的溶解度不同； 一定温度下，对同样浓度的溶液，易溶气体溶液上方分压小 ，难溶气体上方的分压大； 同一种气体，分压一定时，温度T 越高，溶解度越小； 对于同一种气体，温度T 一定时，分压P越大，溶解度越大； 加压和降温对吸收操作有利 1、亨利定律 E 值取决于物系的特性及温度，温度T上升，E值增大； 在同一溶剂中，E值越大的气体越难溶。 2、亨利定律的其他表示形式 1）用溶质A在溶液中的体积摩尔浓度和气相中的分压表示 的亨利定律 E ——亨利常数，单位与压强单位一致 。 二、亨利定律 H ——溶解度系数 ，单位：kmol/m3·Pa或kmol/m3·atm。 H是温度的函数，H值随温度升高而减小。 易溶气体H值大，难溶气体H值小。 设溶液的密度为 ，浓度为 ，则 H与E的关系： 对于稀溶液， 2) 以气液相中溶质的摩尔分数表示的亨利定律 m——相平衡常数 ，是温度和压强的函数。 温度升高、总压下降则m值变大， m值越大，表明气体的溶解度越小。 m与E 的关系： 由分压定律知 ： 由亨利定律： 即： 3）用摩尔比Y 和X 分别表示气液两相组成的亨利定律 a) 摩尔比定义： 由 当溶液浓度很低时，X≈0， 上式简化为： 亨利定律的几种表达形式也可改写为： 例：在常压及20℃下，测得氨在水中的平衡数据为：0.5gNH3/100gH2O，浓度为的稀氨水上方的平衡分压为400Pa，在该浓度范围下相平衡关系可用亨利定律表示，试求亨利系数E，溶解度系数H，及相平衡常数m。（氨水密度可取为1000kg/m3） 解： 由亨利定律表达式知： （1）E ∴亨利系数为 又 ，而 （2）相平衡常数 m （3）H