化工单元操作的相平衡关系

在恒定温度与压力下，使某一定量混合气体与吸收剂接触，溶质便向液相中转移，当单位时间内进入液相的溶质分子数与从液相逸出的溶质分子数相等时，吸收达到了相平衡。此时液相中溶质达到饱和，气液两相中溶质浓度不再随时间改变而改变。

在低浓度吸收操作中，对应的气相中溶质浓度与液相中溶质浓度之间可用亨利定律描述:当总压不高，在一定温度下气液两相达到平衡时，稀溶液上方气体溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分数成正比，即:

式中:p* ——溶质在气相中的平衡分压，kPa;

E——亨利系数，kPa;

x——溶质在液相中的摩尔分数。

亨利系数E 的值随物系而变化。当物系一定时，温度升高，E 值增大。亨利系数由实验测定，一般易溶气体的E 值小，难溶气体的E 值大。亨利定律还可写成:

比例系数H 越大，表明同样分压p* 下的溶解度越大。H 可称为溶解度系数，C 为单位体积溶液中溶质气体的千摩尔数( kmol/m3) 。

溶解度系数H 也是温度、溶质和溶剂的函数，但H 随温度的升高而降低，易溶气体H 值较大，难溶气体H 值较小。亨利定律最常用的是下列形式:(www.xing528.com)

式中: y* ——气相中溶质的摩尔分数;

x——液相中溶质的摩尔分数;

m——相平衡常数( 也称亨利常数) ，m=E/P。

相平衡常数m 随温度、压力和物系而变化。当物系一定时，若温度降低或总压升高，则m值变小，液相溶质的浓度x 增加，有利于吸收操作。

各常数E，H，m 都是表示溶解度的程度，对易溶溶质:E 小，m 小，H 大;对难溶溶质:E 大，m大，H 小。

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