在吸收操作中,氣體總量和溶液總量都隨吸收的進行而改變,但惰性氣體和吸收劑的量則始終保持不變,因此,常采用物質(zhì)的量比表示相的組成,以簡化吸收過程的計算。
物質(zhì)的量比是指混合物中一組分物質(zhì)的量與另一組分物質(zhì)的量的比值,用X或y表示。
吸收液中吸收質(zhì)A對吸收劑S的物質(zhì)的量比(摩爾比)可以表示為
XA=nA/ns??????? (11—1)
物質(zhì)的量比與摩爾分數(shù)的換算關系為
XA=工A/(1一XA)??? (11—2)
式中? XA——吸收液中組分A對組分S的物質(zhì)的量比;
nA,ns——組分A與S的物質(zhì)的量,kmol;
XA——吸收液中組分A的摩爾分數(shù)。
混合氣體中吸收質(zhì)A對惰性組分月的物質(zhì)的量比可以表示為
式中? YA——混合氣中組分A對組分B的物質(zhì)的量比;
nA,nR——組分A與B的物質(zhì)的量,kmol
yA——混合氣中組分A的摩爾分數(shù)。
在一定溫度和壓力下,混合氣體與液相接觸時,溶質(zhì)便從氣相向液相轉(zhuǎn)移,而溶于液相內(nèi)的溶質(zhì)又會從溶劑中逸出返回氣相。隨著溶質(zhì)在液相中的濃度逐漸增加,溶質(zhì)返回氣相的量也逐漸增大,當單位時間內(nèi)溶于液相中的溶質(zhì)量與從液相返回氣相的溶質(zhì)量相等時,氣相和液相的量及組成均不再改變,達到動態(tài)平衡。它是吸收過程的極限,它們之間的關系稱為相平衡關系。???
在一定溫度下,當氣相總壓力不高時,稀溶液中溶質(zhì)的平衡濃度和該氣體的平衡分壓的平衡關系可用亨利定律表示為
對于給定物系,亨利系數(shù)正隨溫度升高而增大。在同一溶劑中,易溶氣體的正值很小,而難溶氣體的正值很大。常見物系的亨利系數(shù)可從附錄中查到。