基础知识对知识点1的吸收至关重要

1.吸收的定义

吸收与解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。吸收是利用混合气体中各组分在某吸收剂中溶解度的差异，有选择地使混合气体中一种或几种组分溶于此吸收剂中而形成溶液，其他未溶解的组分仍保留在气相中，以达到从混合气体中某些组分得以分离的单元操作。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时，溶质就从气相溶入液相中，称为吸收过程。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时，溶质就从液相逸出到气相中，称为解吸过程。

提高压力、降低温度有利于溶质吸收；降低压力、提高温度有利于溶质解吸，正是利用这一原理分离气体混合物，而吸收剂可以重复使用。

2.吸收在工业生产中的应用

（1）气体精制：用碱液吸收合成氨生产过程中原料气中所含的杂质CO₂以获得高纯度的原料气。

（2）制备某种气体的溶液：用稀硫酸吸收SO₃生产浓硫酸；用水吸收甲醛蒸气制甲醛溶液等。

（3）回收混合气体中的有用组分：以洗油处理焦炉气回收其中的芳烃。

（4）废气治理，保护环境：用水吸收合成氨尾气少量的氨气，这既可净化尾气，同时又可回收尾气中的氨。

3.吸收剂的选择

吸收剂的选择应遵循以下原则：

（1）溶解度。吸收剂对被吸收的溶质应有较大的溶解度。溶解度大，其吸收能力升高，吸收速率升高，吸收剂用量降低，设备费用降低。

（2）选择性。要求吸收剂对被吸收组分有良好的吸收能力，同时对其他组分基本上不吸收或吸收甚微，即吸收剂对被吸收组分有较强的选择性。选择性升高，分离效果升高，操作费用降低。

（3）挥发度。在操作温度下，吸收剂具有较小的饱和蒸气压。饱和蒸气压降低，挥发度下降，溶剂损失量降低，分离后气体中含溶剂量减小，由于溶剂造成的二次污染降低。

（4）黏度。在操作温度下，吸收剂具有较小黏度。黏度降低，流动性升高，传质传热阻力减小，吸收速率升高，动力功耗降低。(www.xing528.com)

（5）化学稳定性。在操作温度下，吸收剂具有较高的化学稳定性，不易氧化分解。化学稳定性升高，吸收剂损耗降低。

（6）再生性。吸收剂应具有较好的再生能力，即通过简单的处理，吸收剂与吸收质即可分离。再生能力升高，吸收剂损耗降低，操作费用降低。

（7）其他。在上述原则基础上，选择吸收剂应尽量做到无毒、无腐蚀性、不易燃、不发泡、冰点底、价廉易得。

4.吸收操作的分类

（1）按是否发生明显化学反应分：物理吸收、化学吸收。

①物理吸收：被吸收组分单纯溶解于吸收剂中，吸收过程无明显化学反应，主要为物理过程。例如，用水吸收CO₂的过程。

②化学吸收：被吸收组分与吸收剂接触后发生明显的化学反应，同时生成稳定的新物质。例如，用稀硫酸吸收SO₃生产浓硫酸的过程。

（2）按有无明显温度变化分：等温吸收、非等温吸收。

①等温吸收：吸收过程无明显温度变化。例如，用水吸收O₂的过程。

②非等温吸收：吸收过程发生明显温度变化。例如，用水吸收HCl的过程。非等温吸收过程一般发生化学反应或强水合反应。

（3）按组分数分：单组分吸收、多组分吸收。

①单组分吸收：混合气体中只有一个组分被吸收剂吸收，而其余组分均不被吸收的吸收过程。例如，合成氨的原料气中含有H₂、N₂、CO、CO₂等几个组分，用水处理原料气时，只有CO₂溶解于水中，这一过程称为单组分吸收。

②多组分吸收：混合气体中有两个或多个组分被吸收剂吸收，如利用洗油处理焦炉气时，苯、甲苯、二甲苯等芳烃组分均被溶解于洗油中，这一过程称为多组分吸收。

另外，按被吸收组分浓度大小，吸收过程分为低浓度气体吸收、高浓度气体吸收。按吸收过程是否加压，吸收过程分为常压吸收、加压吸收。