在吸收操作中,氣體總量和溶液總量都隨吸收的進(jìn)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(jiǎn)化吸收過(guò)程的計(jì)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(duì)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?jǐn)?shù)的換算關(guān)系為
XA=工A/(1一XA)??? (11—2)
式中? XA——吸收液中組分A對(duì)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?jǐn)?shù)。
混合氣體中吸收質(zhì)A對(duì)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(duì)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?jǐn)?shù)。
在一定溫度和壓力下,混合氣體與液相接觸時(shí),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(huì)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(dāng)單位時(shí)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(shí),氣相和液相的量及組成均不再改變,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。它是吸收過(guò)程的極限,它們之間的關(guān)系稱(chēng)為相平衡關(guān)系。???
在一定溫度下,當(dāng)氣相總壓力不高時(shí),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(guān)系可用亨利定律表示為
對(duì)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(jiàn)物系的亨利系數(shù)可從附錄中查到。