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氣體在氣相中的擴(kuò)酸
氣態(tài)污染物A通過(guò)悄性氣體組分B的運(yùn)動(dòng),可用A在B中的擴(kuò)散系數(shù)DAa給出。DA與氣體B通過(guò)氣體A的護(hù)散系數(shù)D相等,由修正的青里當(dāng)( gilliland)方程得出生DA=1.8X104X TxM、/+17)vV。+V。PAM1)式中,ア為溫度,KDa為擴(kuò)散系數(shù),cm/a:M為氣體的摩爾質(zhì)量,g/molV為氣體在沸點(diǎn)下呈液態(tài)時(shí)的摩爾體積,cm/mol,見表44A為氣體密度,g/em表44沸點(diǎn)條件下部分氣體的液態(tài)分子體積/(em3/mol)原子容積分子容積原子容積分子容積23,6C14,325,6NOH3,7O25,644,8CIN120(有甲中)28,BBr空氣29,90(在中)12,018,937,0CO30,70在甲中9,9HSco環(huán)(從計(jì)算值去)18擴(kuò)散系數(shù)是物質(zhì)的特性常數(shù)之一,同一物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)隨介質(zhì)的種類、溫度、壓強(qiáng)及濃度的不同而變化。一些氣體物質(zhì)在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)見表4-5。
表45一些物質(zhì)在空氣中的擴(kuò)系數(shù)(0℃,101,33kPe)
擴(kuò)散物質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)D/(em2/)散物質(zhì)。擴(kuò)散系數(shù)D/(cm2/o)擴(kuò)散物質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)D/(cm2/)
氣體在液相中的擴(kuò)散
氣體A通過(guò)液體B的擴(kuò)散系數(shù)可用下式估算DA=7.4X10a(4-8)式中,Da為擴(kuò)散系數(shù),cm/am為溶液的黏度,mPa:aB為溶劑的締結(jié)因數(shù),其值為水2.6,甲醇19,乙醇1.5,非合溶劑如、乙均為1.0氣體在液體中的擴(kuò)散系數(shù)隨溶液濃度變化根大,所以式(4-8)僅適用于根稀的溶液。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)F可以求得8O在水中的擴(kuò)散系數(shù)為1.61X10-cm/aa=0.0lg(am?),可見,SO在水中的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)。表46為一些物質(zhì)在水中的擴(kuò)散系數(shù)。獨(dú)在水中的擴(kuò)不擴(kuò)系數(shù)Dx擴(kuò)散系數(shù)D擴(kuò)散物質(zhì)m2/s擴(kuò)數(shù)系數(shù)D×102擴(kuò)放物質(zhì)0.87擴(kuò)物質(zhì)m2/C H,OH1.41H,S1.73C H,OHH SOC HSOH0.842.6HNOCHOH?CHOH0,72cH2OHNH2OONH2尿素Cly1,2C: Hr0.88C Ha O: CHO(10.60H, COOH1.28HaCH OHC:Hn O1 0.4NC HISOH1.02,64HCI
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物理吸收平衡
氣體組分在液相的吸收
當(dāng)混合氣體與吸收劑接觸時(shí),氣相中的可吸收組分就會(huì)向液相進(jìn)行質(zhì)量傳遞,稱為吸收過(guò)程;伴隨吸收過(guò)程的同時(shí),還會(huì)發(fā)生液相中吸收組分反過(guò)來(lái)向氣相逸出的質(zhì)量傳遞過(guò)程,稱為解吸過(guò)程。在一定的溫度和壓力下,吸收過(guò)程的速率和解吸過(guò)程的速率終將會(huì)相等,氣液兩相間的質(zhì)量傳遞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)氣體溶質(zhì)在液相中的SO(283K)含量稱為該氣體的平衡溶解度,簡(jiǎn)稱溶解度。氣體的溶解度是每100k水中溶解氣體的千克數(shù)。它與氣體和溶劑的性質(zhì)有關(guān),并受溫度和壓力NH(303K)的影響。由于組分的溶解度與該組分在氣相中的分壓成正比,故溶解度也可用組分在氣相中的分壓表NH(283K)示。圖41給出SO2、NH2和HCI在不同溫度下,15溶解于水中的平衡溶解度。由圖4-1可知,采用溶解力強(qiáng)、選擇性好的溶劑,提高總壓和降低溫度,都會(huì)有利于增大被溶解氣體組分的溶解度。HC(283K)氣體的溶解度在同一系統(tǒng)中一般隨溫度的升高溶質(zhì)在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)20。面減小,隨壓力的増大而増大。此外,増大氣相中該氣體的濃度也能使其溶解度増大。圖41常見氣體在水中的平衡溶解度