吸收过程的实质是物质由气相转入液相的传质过程。可溶组分在气液两相中的浓度距离操作条件下的平衡愈远，则传质的推动力越大，传质速率也越快，因此我们按气液两相的平衡关系和传质速率来分析吸收过程，掌握吸收操作的规律。

一、气液平衡—亨利定律

1. 气体在液体中的溶解度

气体的溶解度是在100Kg水中溶解气体的千克数。

在恒定的T、P下，使一定量吸收剂与混合气体充分接触后，气、液两相最终可达平衡，此时v吸收=v解吸，这时 其中：c——可溶气体在溶液中的浓度(即平衡浓度或饱和浓度)，Kg/m3;

p*——被吸收气体在溶液面上的分压(称平衡分压或饱和分压)，Kpa。

结合书P187，图7-1(几种常见气体SO2、NH3、HCL在水中的平衡溶解度)可知：

① 不同性质的气体在同一温度和压力下的溶解度不同;

② 气体的溶解度与温度有关，多数气体的溶解度随温度的升高而降低;

2. 温度一定时，Pe增大，溶解度增大。亨利定律(相平衡方程式)

从图7-1中又看出，对于稀溶液，在较低压力下，x—p是通过原点的直线，但在压力偏高时与直线偏差很大，这样在较低压力下，我们就可用“亨利定律”来表示。对于非理想溶液，当总压不高(一般不超过5×105Pa)时，温度一定，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比，即： 3. 亨利定律参数的换算(自学)

重点： 看书P188，表7-2给出部分气体不同温度水溶液的亨利系数。

说明几点：(1)以E表示的亨利系数;

(2)随温度升高，E增大;

(3)通过比较E，我们可以判断那些气体易溶于水，E越小，该气体越易溶于水。

例题：

例1：见书P189，例7.1，(自学)

设题的目的：如何由已知压强、温度下，某种气体在水中的溶解度数据，求算亨利系数。

解题思路：

(1) 首先求算出p*与x对应的数据组;

(2) 绘制p*—x曲线;

(3) 有原点作平衡曲线的切线，其斜率即亨利系数E;

(4) 结合图指出该溶液服从亨利定律的浓度范围。

亨利定律是吸收工艺操作的理论基础之一，它说明了根据溶质、溶剂的性质在一定温度和压力下，溶质在两相平衡中的关系。

(1)根据相平衡的概述，可以判断气液接触时溶质的传质方向，即溶质是由气相传到液相(被吸收)，还是从液相传到气相(被解吸)。

现以一传质设备来说明传质过程的进行。

y1、y2分别表示进、出口气相中溶质的浓度;

x1、x2分别表示进、出口液相中溶质的浓度;

x2*、y2*分别表示进、出口气、液相中溶质的平衡浓度。

气液两相在传质设备中相接触，就会发生质量传递，系统将会自发地向平衡状态变化。

若测得y>yi*，则该组分将被溶液吸收——吸收过程;

若测得y

同理：xxi*——脱吸过程。

(2)用相平衡方程式还能确定吸收(或解吸)过程进行的限度，从而提出合理的工艺设计要求。仍结合上面传质设备示意图，根据相平衡方程式有：

x2*= y1/m y2*=m x1

因此可以判定无论塔的效率多高或塔身多长，其所得吸收液中该组分的组成x2不可能超过x2*，即：x2≤x2*= y1/m，同理，处理后的排气中该组分y2也不可能低于y2*，即：