化工原理。
第7章传质与分离过程概论。
1、掌握平衡分离与速率分离的概念（基本原理）及各自有哪些主要类型。
传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程（推动力为浓度差）。分相内传质和相际传质。
平衡分离：借助分离媒介（热能、溶解、吸附剂）使均相混合物变为两相，两相中，各组分达到某种平衡。
速率分离 ：借助推动力（压力、温度、点位差）的作用，利用各组扩散速度的差异，实现分离。
平衡分离的分类。
（1）气液传质过程 （2）汽液传质过程 （3）液液传质过程 （4）液固传质过程（5）气固传质过程。
相平衡状态：在一定的温度和压力下，气液两相之间达到平衡状态时， 两相组成之间的关系称为气液平衡关系。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
平衡常数（分配系数）i组分在互成平衡的两相中的组成关系常用平衡常数k表示xi、yi分别表示组分在两相中的组成；聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
分配因子通常将k值大的当作分子，故一般大于1。当偏离1时，便可采用平衡分离过程使均相混合物得以分离，越大越容易分离。 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
速率分离过程的分类。
1）膜分离膜分离是指在选择性透过膜中，利用各组分扩散速度的差异，而实现混合物分离的单元操作过程。
2）场分离场分离是指在外场（电场、磁场等）作用下，利用各组分扩散速度的差异，而实现混合物分离的单元操作过程。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
2、了解质量传递的两者方式（分子扩散和对流扩散）。
分子扩散现象：由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象，分子扩散在气相、液相和固相中均能发生。
涡流扩散由于流体质点的湍动和旋涡而形成的物质传递现象。涡流扩散在湍流流体中发生且时刻存在分子扩散，涡流扩散的通量远大于分子扩散的通量彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
对流传质运动流体与固体表面之间，或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递过程。
双膜模型的要点。
(1) 相互接触的两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各存在着一个很薄的流体膜层（气膜和液膜）。溶质以分子扩散方式通过此两膜层謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
(2) 溶质在相界面处的浓度处于相平衡状态。无传质阻力。
(3) 在膜层以外的两相主流区由于流体湍动剧烈，传质速率高，传质阻力可以忽略不计，相际的传质阻力集中在两个膜层内。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
3、掌握双膜理论（双膜模型）的论点（原理）。
基本论点如下：（1）在相互接触的气液两相间存在一个稳定的相界面，界面的两侧各有一个很薄的停止膜，即“气膜”和“液膜”。气液两相间的传质为通过两停滞膜内的分子扩散过程。
（2）在气膜、液膜以外的气、液两相主体中，由于流体的强烈湍动，各处浓度均匀一致，无处安置阻力存在。（3）在气液相界面处，气液两相处于平衡状态，也无传质阻力存在。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
4、掌握对传质设备的性能要求、主要种类。
对传质设备的基本要求。
1）单位体积中，两相的接触面积应尽可能大。
2）两相分布均匀，避免或抑制沟流、短路及返混等现象发生。
3）流体的通量大，单位设备体积的处理量大。
4）流动阻力小，运转时动力消耗低。
5）操作弹性大，对物料的适应性强
6）结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行安全可靠。
对流传质设备的主要种类。
1）板式塔板式塔为逐级接触式的气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
2）填料塔填料塔为连续接触式的气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、液体分布器、填料支承板、塔填料、填料压板及液体再分布装置等部件构成。
气体扩散系数与哪些因素有关？籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
扩散系数与系统的温度、压力、浓度以及物质的性质有关。对于双组分气体混合物，组分的扩散系数在低压下与浓度无关，只是温度及压力的函数。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
第8章吸收。
1、掌握吸收的概念、基本原理、推动力，吸收的用途。
吸收概念：使混合气体与适当的液体接触，气体中的一个或几个组分便溶解于液体内而形成溶液，于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。
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吸收的基本原理：当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液相转移，即吸收。利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异，使某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分仍留在气相，从而实现混合气体的分离。
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吸收的推动力：气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气相和液相内由浓度差推动的传质过程。
吸收操作的用途：(1) 制取产品用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。如硫酸吸收so3制浓硫酸，水吸收甲醛制****液，碳化氨水吸收co2制碳酸氢氨等。
(2) 分离混合气体吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以达到分离目的。如从焦炉气或城市煤气中分离苯，从乙醇催化裂解气中分离丁二烯等。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
3) 气体净化一类是原料气的净化，即除去混合气体中的杂质，如合成氨原料气脱h2s、脱co2等；另一类是尾气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气，冶炼废气等脱除so2，硝酸尾气脱除no2等。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
2、掌握吸收剂、吸收液、解吸（脱吸）、物理吸收、化学吸收的概念。
吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以s表示。
吸收液（溶液）：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶剂s和溶质a。
解吸或脱吸：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。
物理吸收：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
化学吸收：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。
化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
操作线方程吸收塔内任一横截面上，气液组成y与x之间的关系称为操作关系，描述该关系的方程即为操作线方程。
3、理解相平衡关系在吸收中的应用，掌握温度和压力对吸收过程的影响。
理解相平衡关系在吸收中的应用。
相平衡关系描述的是在吸收过程中气液两相接触传质的极限状态，因此，根据气液的实际组成与相应条件下平衡组成的比较，可以判断传质进行的方向，确定传质推动力的大小，并可指出传质所能达到的极限。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
温度和压力对溶度的影响。
1）温度的影响对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度的升高而减小。
2）压力的影响对同一溶质，在相同的温度下，溶解度随气相分压的升高而增大。
4、了解亨利定律的表达式及物理意义。
亨利定律的表达式
～ x关系若溶质在气、液相中的组成分别以分压p、摩尔分数x表示，亨利定律为。
e — 亨利系数，kpa 亨利系数由实验测定。一般随温度或溶解度升高增大，且难溶气体的e大。
～ c关系若溶质在气、液相中的组成分别以分压p、摩尔浓度 c 表示，亨利定律为。
h — 溶解度系数，kmol/(m3·kpa)且难溶气体的h小。随溶解度增大而增大。
3. y ～ x关系若溶质在气、液相中的组成分别以摩尔分数y、x表示 ，亨利定律为。
m — 相平衡常数，随溶解度增大而减少，难溶气体的m大。
4. y ～ x关系 (摩尔比）
亨利定律的各种表达式所描述的都是互成平衡的气液两相组成之间的关系，它们既可用来根据液相组成计算与之平衡的七项组成，也可用来根据气相组成计算与之平衡的液相组成。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
5、掌握液气比的概念，理解其大小对吸收操作有何影响，若何确定？
最小液气比在液气比下降时，只要塔内某一截面处气液两相趋于平衡，达到指定分离要求所需的塔高为无穷大，此时的液气比即为最小液气比。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
液气比由操作线方程可知，塔内任一截面上的气相组成y与液相组成x成线性关系，直线的斜率为通常称为液气比。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
操作线斜率将变小，其结果是使出塔吸收液的组成增大，吸收的推动力相应减小，吸收将变得困难。
液气比的确定方法是，先求出吸收过程的最小液气比然后再根据工程经验，确定适宜（操作）液气比。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
6、理解填料塔的基本结构、工作原理及特点。
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。
液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。
7、掌握填料特性参数(比表面、空隙率、填料因子)的定义，了解常见填料形状类型。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
填料的性能评价。
1.填料的几何特性。
比表面积a：单位体积填料层所具有的表面积(m2/m3)。被液体润湿的填料表面就是气液两相的接触面。
大的a 和良好的润湿性能有利于传质速率的提高。对同种填料，填料尺寸越小，a 越大，但气体流动的阻力也要增加。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
空隙率ε：单位体积填料所具有的空隙体积(m3/m3)。代表的是气液两相流动的通道，ε大，气、液通过的能力大，气体流动的阻力小。
ε=0.45~0.95。
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填料因子φ：填料比表面积与空隙率三次方的比值(1/m)，a/ε3，表示填料的流体力学性能，值越小，流动阻力越小。液泛速度可以提高。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
2.填料的性能评价填料的性能评价指标生产能力大传质效率高填料层压降低操作弹性大造价低。
填料类型。1.散装填料拉西环填料鲍尔环填料弧鞍填料矩鞍填料阶梯环填料金属环矩鞍填料。
化工原理作业
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