第八章气体吸收（下） - 新乡学院精品课程.ppt

其中： ——塔顶与塔底两截面上吸收推动力的对数平均，称为对数平均推动力。 时， 当 相应的对数平均推动力可用算术平均 推动力代替。 写出NOL、NG、NL的表达式。 例：某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中有害组分A，已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进料混合气组成为0.04（组分的Amol分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下的平衡关系为Y=2.5X（X、Y均为摩尔比），试求： 1）L/V为(L/V)min的多少倍？ 2）所需填料层高度。 3）若气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至0.0033，求此时所需填料层高度为若干米？ 解： 1）L/V为(L/V)min的倍数 2）所需填料层高度 脱吸因数法 对数平均推动力法 3）尾气浓度下降后所需的填料层高度 尾气浓度 2）平衡线不为直线 a）图解积分法 A A* Y Y* X Y Y2 Y1 b）近似梯级法 M M’ M1 F1 F 分析梯级TF1F 在梯级 T*A*FT中， ——平均推动力 五、吸收的操作型计算 例：某吸收塔在101.3kPa，293K下用清水逆流吸收丙酮空气混合物中的丙酮，操作液气比为2.1时，丙酮回收率可达95%。已知物系的浓度较低，丙酮在两相间的平衡关系为y=1.18x，吸收过程为气膜控制，总传质系数Kya与气体流率的0.8次方成正比， 1）今气体流率增加20%，而流体及气液进出口组成不变，试求： a）丙酮的回收率有何变化？ b）单位时间内被吸收的丙酮量增加多少？ 2）若气体流率，气液进出口组成，吸收塔的操作温度和压强皆不变，欲将丙酮回收率由原来95%的提高至98%，吸收剂用量应增加到原用量的多少倍？ 思路： 1）已知L/V、m、吸收率 脱吸因数法 求NOG V改变 HOG变 塔高不变 求N’OG 脱吸因数法 求改变后的吸收率 2）V不变 脱吸因数法 求改变后的S 求L NOG不变 Z不变 解： 求原有条件下的传质单元数 NOG 其中： 当 时， 1）气体流量增加20%时的操作效果 在单位时间内，气量提高后的丙酮回收量之比为： 2）当吸收率由95%提高至98%，由于气体流率没变，因此对于气膜控制的吸收过程HOG不变，塔高是一定的，故NOG仍为5.097 用试差法求解 故液气比应提高到： 吸收剂用量应增至： 新乡学院化工原理精品课程 8.5. 吸收塔的计算 8.5.1物料衡算和操作线方程 8.5.2 低浓度气体定常吸收填料层高度的计算 吸收塔的计算内容 1.设计型计算： 已知生产任务：处理气体流量G及入塔中A组分的组成y1，要求经过吸收后出塔气体中A组分的组成y2或A组分的吸收率η。 求：完成生产任务所需的溶剂用量LS、塔底出口溶液浓度X1，填料塔的塔径、塔高。 2.操作型计算：塔高一定，改变某一操作条件，对吸收效果的影响。 Y1 X1 Y2 X2 8.5.1. 物料衡算和操作线方程 一．逆流定常吸收过程的物料衡算和操作线方程 1.全塔物料衡算 VB —通过吸收塔的惰性气体量kmolB/s LS —通过吸收塔的吸收剂量kmolS/S Y1、Y2 —分别为进塔、出塔气体中溶质A的摩尔比 kmolA/komlB X1、X2—分别为出塔、进塔溶液中溶质A的摩尔比 kmolA/komlB Y1 X1 Y2 X2 2. 操作线方程与操作线 （1）操作线：表示吸收塔中任一截面上升气相组成Y与下降液相组成X之间的组成关系。 表达式： 操作线斜率为:　　　 通过塔顶点　　　　，　通过塔底点 X2 X1 Y1 Y2 Y=mX 逆流吸收塔物料衡算和操作线 Y-Y* X*-X (2)操作线与平衡线之间距离的意义 操作线上任一点的坐标代表塔内某一截面上汽、液两相的组成状态。 该点与平衡线之间的垂直距离即为该截面上以气相摩尔比表示的吸收总推动力（Y-Y*）。 该点与平衡线之间的水平距离即为该截面上以液相摩尔比表示的吸收总推动力(X*-X)。 两条线之间的距离越大,表示吸收过程中推动力越大，完成同样的生产任务所需塔高低。当两条线平行时，表示从塔顶到塔底的推动力相等，传质速率相等，否则，各个截面的传质速率不等。所以传质速率方程所求的速率表示的某一截面上的速率。 结论: 　 二.吸收剂用量的选择和最小液气比 1.最小液气比 LS/VB—表示操作线的斜率。 当生产任务一定时，VB 确定，溶剂