该相所含组分A、B、C...的摩尔分数，则各组分的摩尔分数为
y nA , y nB , y nC
An Bn Cn
y 、y 、y ...表示组分A、B、C...的摩尔分数
AHale Waihona Puke BC如取1k g总质量为计算基准，则各组分的摩尔数为
nA
yA MA
,
nB
yB MB
, nC
y C
MC
习惯上，液相的摩尔分数用x表示，气相摩尔分数用y表 示。对理想气体而言，气相中组分的摩尔分数的数值就等 于它的体积分数值。气体组分的浓度有时又可用组分的分 压表示。根据道尔顿分压定律：
➢ 三小
挥发性小
粘度小
腐蚀小
➢ 技术经济性
气体吸收的流程
气体吸收过程在吸收塔中进行。
吸收过程
逆流操作 并流操作
吸收过程：溶质溶解于吸收剂中 解吸过程：溶质从溶液中释放出
吸收
解吸
➢ 吸收操作流程：
➢ 由流程图可见，采用吸收操作实现气体混合物的分 离必须解决下列问题：
➢ ① 选择合适的溶剂，使能选择性比溶解某个（或 某些）被分离组份；
气体吸收的实例
具有吸收剂再生功能的连续吸收流程
气液两相的接触方式
级式接触：气、 液两相逐级逆流 接触传质，两相 的组成呈阶跃变 化，如板式塔。
板式塔
微分接触：气、液两相的浓度呈连续变化。
填料塔
湿壁塔、降膜塔
规整填料 塑料丝网波纹填料
散装填料 塑料鲍尔环填料
四 物理吸收和化学吸收
➢ ① 物理吸收：吸收时溶质与溶剂不发生明显的化 学反应，如洗油吸收苯，水吸收CO2、SO2等。
➢ ② 提供适当的传质设备（多位填料塔，也有板式 塔）以实现气液两相的接触，使被分离组分得以从 气相转移到液相（吸收）或相反（解吸）；
➢ ③ 溶剂的再生，即脱除溶解于其中的被分离组分 以便循环使用。除了制取溶液产品只需单独吸收外， 一般都要进行解吸操作，使溶剂再生循环使用。
➢ 总之，一个完整的吸收分离过程一般包括吸收和解 吸两个组成部分。
ppy
i
ti
式中 p 总压，Pa t
p i组分的分压，Pa i
y i组分的摩尔分数 i
当总压一定时，分压分数与摩尔分数数值相当。所以对于气体中i组分来说，
气体分数（vi）等于它的分压分数，亦等于它的摩尔分数，
气体吸收的工业应用
•净化或精制气体 例：合成氨工艺中，合成气中的净化脱碳
•制取某种气体产品的液态产品 例：用水吸收氯化氢气体制取盐酸
•回收混合气体中所需的组分 例：用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃，硫酸
回收焦炉气中的氨 •工业废气的制理
废气中含有二氧化硫、硫化氢、CO2等有害气体的 脱除
三 气体吸收的原理和流程
第四章 有害气体吸收净化法
工业防毒技术
这一讲我们讨论吸收，什么叫吸收操作呢？做有机、无机 实验时，我们常用洗气瓶，洗去气体中的某个成份。如果要除去 含酸的气体，我们在洗气瓶中装上碱液。这就是吸收的例子。
切洋葱
家庭主妇切洋葱时，常拌有刺眼气体产生。为了减轻 刺眼伤害，常在旁边放一盆水，可以减轻眼伤害。这就是 刺眼气体溶解于水，这就是吸收。
➢ 吸收液(strong liquor)：吸收操作后得到的 溶液，主要成分为溶质和溶剂。
➢ 吸收尾气(dilute gas)：吸收后排出的气体 ，主要成分为惰性气体和少量的溶质。
二、吸收的目的和依据：
目的： ① 回收或捕获气体混合物中有用物质，制取 产品； ② 除去工艺气体中的有害成分，使气体净化， 以便进一步加工处理。 依据：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度 不同 例如分离氨气＋空气的混合物，可选 择水做溶剂，因为氨水在水中的溶解度最大， 而空气几乎不溶于水。
➢ ② 化学吸收：吸收时溶质与溶剂或溶液中的其它 物但质若发用生K2化CO学3水反溶应液。吸如收COC2O在2，水则中在的液溶相解中度发甚生低， 下列反应：
K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 从而使K2CO3水溶液具有较高的吸收CO2的能力。 ➢ **作为化学吸收可被利用的化学反应一般都满足 以下条件： 可逆性。若该反应不可逆，溶剂将难以再生和循 环使用 较高的反应速率。若反应速率较慢，应研究加入 适当的催化剂以加快反应速率。
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。
吸收剂
气相主体 相界面 液相主体
y 界面
x
xi yi
气体
气相扩散 液相扩散
➢ 吸收质或溶质(solute)：混合气体中的溶解 组分
➢ 惰性气体(inert gas)或载体：不溶或难溶组 分
➢ 吸收剂(absorbent)：吸收操作中所用的溶剂
开碳酸饮料
当我们打开碳酸饮料瓶口时，就有气体冲出。这是气 体的反溶解，这就是碳酸气的解吸。
焦化厂洗氨塔
在焦化厂，焦炉气中含有多种气体，如CO,CO2,H2,NH3，苯 等气体。工厂用清水喷淋溶解氨气，将氨气回收为氨水。这就 是吸收。这是工厂的氨洗塔。
第一节 吸收法概述
一、吸收概念 利用适当液体吸收（溶解）气体混合物中的有关 组分（有的还发生化学反应），以分离气体混合 物的一种操作。
一、气液相组成的表示方法
（一）质量分数和摩尔分数 用G表示总质量，用GA、GB、GC、……分别表示该相所含组分
A、B、C…的质量，则各组分的质量分数为
yA
GA
G
,
yB
GB
G
,
yC
GC
G
y A, yB , yC ....分别表示组分A、B、C...的质量分数，并且和为1。
同理，用n表示一相含有的摩尔总数，用nA、nB、nC ...分别表示
气体吸收的原理
分离物系 气体混合物
尾气 B(含微量A)
吸收剂 S
形成两相体系的方法 引入一液相（吸收剂） 传质原理
吸
原料气 A＋B
收 塔
各组分在吸收剂中溶
溶液
解度不同。
S+A
➢ 设吸收剂（或溶剂），用S表示；溶质或吸收质 ，以A表示；惰性气（不被吸收的组分），以B表
示。
➢ 三大
对A和B的溶解度差异要大 对A的溶解度要大 对A的溶解度在条件改变时变化要大
第二节 吸收过程基础理论
➢ 气体吸收过程实质上是溶质组分自气相通过相界 面转移（迁移）到液相的过程。现将气体吸收中 的传质过程与传热过程相对照来研究两个问题：
➢ (1)、气体吸收过程的推动力是什么？（传热过程 的推动力：温差）
➢ (2)、若气液两相能充分完全的接触，则吸收过程 的极限是什么？（传热过程的极限：T=t）