8.7化学吸收
化学吸收通常指溶质气体A溶于溶液后,即与溶液中不挥发的反应剂B组分进行化学反应的过程:,这是一种传质与反应同时进行的过程。由于在吸收的同时液相伴有化学变化,使其中的溶质转化为反应产物,因而具有下述几个主要的优点:
优点:①化学反应提高了吸收的选择性;②加快吸收速率,设备容积↓,设备投资费↓;③反应增加了溶质在液相中的溶解度,吸收剂用量↓;④反应降低了溶质在气相中的平衡分压,可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。
缺点:解吸困难,解吸能耗↑。若反应为不可逆,反应剂不能循环使用,用途就大受限制。
化学吸收时:溶质从气相主体到气液相界面的传质机理和传质系数并未受影响,与物理吸收相同;液相中反应对传质的影响可分为以下两个方面。
(1)反应使液相主体中A组分浓度大为降低,从而使传质推动力增大,在多数工业化学吸收中趋于零;
(2)一般溶质A与活性物质B的反应速率足够快,溶质在液膜内即为反应所消耗。A组分的浓度在液膜中的分布不再为直线,界面处浓度梯度明显增大(如图中ab线所示),表现为液相传质系数提高,加快了吸收速率。
液相物理吸收传质速率
液相物理吸收传质速率
称为增强因子,它取决于反应动力学(反应的类型、反应速率常数等)和物性,使化学吸收研究中所需要解决的主要课题,有兴趣的同学可看教材介绍或查阅文献资料。
由于化学吸收速率并非以为推动力,难以定义化学吸收的液相传质系数。只有在条件下,表示化学吸收速率与物理吸收速率之比,即

只要知道增强因子,可用p60的方法计算化学吸收塔高。